QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aus der US-Patentanmeldung Nr. 14/309,761 mit dem Titel ”LED OUTPUT RESPONSE DAMPENING FOR IRRADIANCE STEP RESPONSE OUTPUT, die am 19. Juni 2014 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis für alle Zwecke mitaufgenommen ist.The present application claims priority from U.S. Patent Application No. 14 / 309,761 entitled "LED OUTPUT RESPONSE DAMPENING FOR IRRADIANCE STEP RESPONSE OUTPUT, filed Jun. 19, 2014, the entire contents of which are hereby incorporated by reference for all purposes.
GEBIETTERRITORY
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern der Bestrahlungsstärken- und/oder Beleuchtungsstärkenreaktion von Leuchtdioden (LEDs). Die Verfahren und das System können besonders für Beleuchtungsarrays brauchbar sein, die aufgefordert werden, schrittweise auszugeben.The present description relates to systems and methods for improving the irradiance and / or illuminance response of light emitting diodes (LEDs). The methods and system may be particularly useful for lighting arrays that are prompted to output step by step.
HINTERGRUND/ZUSAMMENFASSUNGBACKGROUND / SUMMARY
Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen können in Anwendungen für Wohnzwecke und Gewerbe vielfältig genutzt werden. Manche Arten von Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen können Laserdioden und Leuchtdioden (LEDs) umfassen. Ultraviolett(UV)-Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen können zum Härten von photosensitiven Medien wie etwa Beschichtungen, einschließlich Druckfarbe, Klebstoffe, Konservierungsmittel etc., verwendet werden. Die Härtungszeit von photosensitiven Medien kann auf die Intensität von Licht, das auf die photosensitiven Medien gerichtet wird, und/oder die Zeitdauer, bei der die photosensitiven Medien Licht von der Festkörper-Beleuchtungsvorrichtung ausgesetzt werden, reagieren. Die Ausgangsleistung von Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen kann jedoch mit Vorrichtungssperrschichttemperaturen und anderen Bedingungen variieren, so dass es schwierig sein kann, während des Härtungsprozesses eine gleichmäßige Ausgangsleistung zu bieten. Folglich kann es wünschenswert sein, eine einheitlichere und gleichmäßigere Ausgangsleistung der Beleuchtungsvorrichtungen vorzusehen, so dass die Werkstück-Härtungszeit präziser gesteuert werden kann.Solid state lighting devices can be widely used in residential and commercial applications. Some types of solid state lighting devices may include laser diodes and light emitting diodes (LEDs). Ultraviolet (UV) solid state illumination devices can be used to cure photosensitive media such as coatings including ink, adhesives, preservatives, etc. The curing time of photosensitive media may be responsive to the intensity of light directed to the photosensitive media and / or the length of time the photosensitive media is exposed to light from the solid state lighting device. However, the output power of solid state lighting devices may vary with device junction temperatures and other conditions, so that it may be difficult to provide a consistent output during the curing process. Consequently, it may be desirable to provide a more uniform and uniform output of the lighting devices so that the workpiece curing time can be more precisely controlled.
Die vorliegende Erfinder haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Betreiben einer oder mehrerer Licht emittierender Vorrichtungen entwickelt, welches umfasst: als Reaktion auf eine Sprungänderung einer geforderten Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen Einstellen eines der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen gelieferten Stroms als Reaktion auf einen oder mehrere Parameter beruhend auf Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen, wenn eine Sprungänderung von Spannung oder Strom an der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen angelegt wird, wobei die Sprungänderung von Spannung oder Strom nicht zur gleichen Zeit wie die Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen erfolgt.The present inventors have recognized the above-mentioned disadvantages and developed a method of operating one or more light-emitting devices, comprising: in response to a change in a required output power of the one or more light-emitting devices, adjusting one of the one or more light-emitting devices supplied current in response to one or more parameters based on output power of the one or more light emitting devices when a voltage or current jump change is applied to the one or more light emitting devices, wherein the jump change of voltage or current is not at the same time how the jump change of the required output power of the one or more light-emitting devices takes place.
Durch Steuern von Stromfluss durch ein Beleuchtungsarray beruhend auf Reaktion des Beleuchtungsarrays bei Anlegen eines Stufenstroms oder einer Stufenspannung an dem Beleuchtungsarray kann es möglich sein, einer Sprungforderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays präziser zu folgen. Folglich kann während des Betriebs des Beleuchtungsarrays eine gleichmäßigere Ausgangsleistung von dem Beleuchtungsarray ausgegeben werden. Zum Beispiel kann die Ausgangsleistung eines Beleuchtungsarrays intensiver sein, wenn das Beleuchtungsarray zunächst als Reaktion auf das Aktivieren des Beleuchtungsarrays aktiviert wird. Mit Verstreichen von Zeit nach anfänglicher Aktivierung kann aber die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays absinken und sich einer Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays nähern. Parameter wie etwa Prozent des anfänglichen Hinausschießens der Bestrahlungsstärke relativ zur stationärer Bestrahlungsstärkenausgangsleistung und Zeit, die das Beleuchtungsarray zum Erreichen der Hälfte der Lichtausgangsleistung bei stationärer Temperatur benötigt, wenn das Beleuchtungsarray mittels einer Sprungänderung von Spannung oder Strom aktiviert wird, die an dem Beleuchtungsarray angelegt wird, kann eine Grundlage zum Steuern von Stromfluss in das Beleuchtungsarray sein, so dass sich die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays (z. B. Bestrahlungsstärke) einer Sprungänderung der Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays nähert. Somit kann eine nicht geregelte Reaktion eines Beleuchtungsarrays eine Grundlage zum Regeln der Ausgangsleistung eines Beleuchtungsarrays sein.By controlling current flow through a lighting array based on reaction of the lighting array upon application of a step current or step voltage to the lighting array, it may be possible to more precisely follow a jump request of the output power of the lighting array. Consequently, a more uniform output power can be output from the lighting array during operation of the lighting array. For example, the output power of a lighting array may be more intense when the lighting array is first activated in response to activating the lighting array. However, with elapse of time after initial activation, the output of the lighting array may decrease and approach a desired output of the lighting array. Parameters such as percent of initial irradiation firing output relative to steady state irradiance output power and time required by the illumination array to reach half of the steady state light output power when the illumination array is activated by a jump change in voltage or current applied to the illumination array; may be a basis for controlling current flow into the illumination array such that the output power of the illumination array (eg, irradiance) approaches a jump change in the target output power of the illumination array. Thus, an unregulated response of a lighting array may provide a basis for controlling the output power of a lighting array.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Die Vorgehensweise kann im Einzelnen die Einheitlichkeit der Ausgangsleistung des Beleuchtungssystems verbessern. Ferner kann die Vorgehensweise ohne den Versuch vorgesehen werden, eine Beleuchtungssystem-Ausgangsleistung rückzukoppeln, wodurch die Stromsteuerung des Beleuchtungsarrays vereinfacht wird. Des Weiteren kann die Vorgehensweise sowohl bei sprunghaftem Anheben als auch Verringern der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungssystems vorgesehen werden.The present description can offer several advantages. The method can in detail improve the uniformity of the output of the lighting system. Furthermore, the approach may be devised without attempting to feed back a lighting system output, thereby simplifying the current control of the lighting array. Furthermore, the procedure can be provided for both sudden increase and decrease of the required output power of the lighting system.
Die vorstehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen allein genommen oder in Verbindung mit den Begleitzeichnungen ohne Weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung hervor.The above advantages and other advantages and features of the present description are taken alone or in conjunction with the Accompanying drawings readily apparent from the following detailed description.
Es versteht sich, dass die vorstehende Zusammenfassung vorgesehen ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der eingehenden Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie dient nicht dazu, ausschlaggebende oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu benennen, dessen Schutzumfang allein durch die Ansprüche festgelegt wird, die auf die eingehende Beschreibung folgen. Der beanspruchte Gegenstand ist ferner nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung genannte Nachteile lösen.It should be understood that the summary above is provided to introduce in simplified form a selection of concepts that are further described in the detailed description. It is not intended to identify any material or essential features of the claimed subject matter, the scope of which is to be determined solely by the claims which follow the detailed description. The claimed subject matter is further not limited to implementations that solve the drawbacks mentioned above or in any part of this disclosure.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems; 1 shows a schematic representation of a lighting system;
2–3 zeigen Schaltbilder von beispielhaften Stromregelsystemen für das Beleuchtungssystem von 1; 2 - 3 show diagrams of exemplary current control systems for the lighting system of 1 ;
4 zeigt eine grafische Darstellung einer beispielhaften simulierten Reaktion des in 1–3 gezeigten Beleuchtungssystems; und 4 FIG. 4 is a graphical representation of an exemplary simulated response of the in. FIG 1 - 3 shown lighting system; and
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Ausgangsleistung eines Beleuchtungssystems. 5 shows an exemplary method for controlling output power of an illumination system.
EINGEHENDE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit mehreren Ausgabebeträgen elektrischen Stroms. 1 zeigt ein beispielhaftes Beleuchtungssystem, bei dem geregelte variable Stromsteuerung vorgesehen ist. Die Beleuchtungssstromsteuerung kann gemäß beispielhaften Schaltkreisen, wie sie in 2–3 gezeigt sind, vorgesehen werden. Der hierin beschriebene Stromsteuerung kann eine Beleuchtungsreaktion, wie sie in 4 gezeigt ist, vorsehen. Das Beleuchtungssystem kann gemäß dem Verfahren von 5 betrieben werden. Zwischen den Komponenten in den verschiedenen elektrischen Schaltbildern vorgesehene elektrische Verbindungen stellen Stromwege zwischen den dargestellten Vorrichtungen dar.The present invention relates to a lighting system having a plurality of output amounts of electric power. 1 shows an exemplary lighting system in which regulated variable current control is provided. The lighting current control may be performed according to exemplary circuits as shown in FIG 2 - 3 are shown provided. The current control described herein may include a lighting reaction as described in U.S. Pat 4 is shown, provide. The illumination system may be in accordance with the method of 5 operate. Between the components in the various electrical diagrams provided electrical connections represent current paths between the devices shown.
Unter Bezugnahme nun auf 1 ist ein Blockdiagramm eines photoreaktiven Systems 10 gemäß dem hierin beschriebenen System und Verfahren gezeigt. In diesem Beispiel umfasst das photoreaktive System 10 ein Beleuchtungssubsystem 100, ein Steuergerät 108, eine Stromquelle 102 und ein Kühlsubsystem 18.Referring now to 1 is a block diagram of a photoreactive system 10 according to the system and method described herein. In this example, the photoreactive system includes 10 a lighting subsystem 100 , a control unit 108 , a power source 102 and a cooling subsystem 18 ,
Das Beleuchtungssubsystem 100 kann mehrere Licht emittierende Vorrichtungen 110 umfassen. Die Licht emittierenden Vorrichtungen 110 können zum Beispiel LED-Vorrichtungen sein. Ausgewählte der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen 110 werden implementiert, um eine Strahlungsleistung 24 vorzusehen. Die Strahlungsleistung 24 wird auf ein Werkstück 26 gerichtet. Rückgeworfene Strahlung 28 kann von dem Werkstück 26 (z. B. mittels Reflexion der Strahlungsleistung 24) zurück zu dem Beleuchtungssubsystem 100 gelenkt werden.The lighting subsystem 100 can be several light emitting devices 110 include. The light-emitting devices 110 For example, they may be LED devices. Selected ones of the plurality of light emitting devices 110 are implemented to provide a radiant power 24 provided. The radiation power 24 is on a workpiece 26 directed. Returned radiation 28 can from the workpiece 26 (eg by reflection of the radiation power 24 ) back to the lighting subsystem 100 be steered.
Die Strahlungsleistung 24 kann mittels einer Koppeloptik 30 auf das Werkstück 26 gerichtet werden. Die Koppeloptik 30 kann bei Verwendung unterschiedlich implementiert werden. Zum Beispiel kann die Koppeloptik ein oder mehrere Schichten, Materialien oder eine andere Struktur, die zwischen die Licht emittierenden Vorrichtungen 110, die Strahlungsleistung 24 vorsehen, und das Werkstück 26 gesetzt werden, umfassen. Zum Beispiel kann die Koppeloptik 30 ein Mikrolinsen-Array umfassen, um das Sammeln, Bündeln, Kollimieren oder anderweitig die Qualität oder effektive Größe der Strahlungsleistung 24 zu verbessern. Als weiteres Beispiel kann die Koppeloptik 30 ein Mikroreflektor-Array umfassen. Beim Nutzen eines solchen Mikroreflektor-Arrays kann jede Halbleitervborrichtung, die Strahlungsleistung 24 liefert, in einem jeweiligen Mikroreflektor auf Eins-zu-Eins-Basis angeordnet werden.The radiation power 24 can by means of a coupling optics 30 on the workpiece 26 be directed. The coupling optics 30 can be implemented differently when used. For example, the coupling optics may include one or more layers, materials, or another structure disposed between the light emitting devices 110 , the radiation power 24 Provide, and the workpiece 26 to be set. For example, the coupling optics 30 include a microlens array for collecting, bundling, collimating or otherwise the quality or effective magnitude of the radiant power 24 to improve. As another example, the coupling optics 30 comprise a microreflector array. When using such a microreflector array, any semiconductor device, the radiation power 24 can be arranged in a respective microreflector on a one-to-one basis.
Jede der Schichten, jedes der Materialien oder jede andere Struktur kann einen ausgewählten Brechungsindex haben. Durch richtiges Wählen jedes Brechungsindexes kann die Reflexion an Grenzflächen zwischen Schichten, Materialien und einer anderen Struktur in dem Weg der Strahlungsleistung 24 (und/oder der zurückkehrenden Strahlung 28) selektiv gesteuert werden. Durch Steuern zum Beispiel von Unterschieden solcher Brechungsindizes an einer ausgewählten Grenzfläche, die zwischen den Halbleitervorrichtungen angeordnet ist, gegenüber dem Werkstück 26 kann die Reflexion an dieser Grenzfläche reduziert, beseitigt oder minimiert werden, um die Transmission von Strahlungsleistung an dieser Grenzfläche für letztendliches Liefern zu dem Werkstück 26 zu verbessern.Each of the layers, each of the materials, or any other structure may have a selected refractive index. By properly choosing each refractive index, reflection at interfaces between layers, materials, and another structure can be in the path of radiant power 24 (and / or the returning radiation 28 ) are selectively controlled. By controlling, for example, differences in such refractive indices at a selected interface disposed between the semiconductor devices with respect to the workpiece 26 For example, the reflection at this interface can be reduced, eliminated, or minimized to reduce the transmission of radiant power at that interface for eventual delivery to the workpiece 26 to improve.
Die Koppeloptik 30 kann für verschiedene Zwecke genutzt werden. Beispielhafte Zwecke umfassen u. a. allein oder kombiniert das Schützen der Licht emittierenden Vorrichtungen 110, das Zurückhalten von dem Kühlsubsystem 18 zugeordnetem Kühlfluid, das Sammeln, Verdichten und/oder Kollimieren der Strahlungsleistung 24, das Sammeln, Richten oder Abweisen von rückkehrender Strahlung 28 oder für andere Zwecke. Als weiteres Beispiel kann das photoreaktive System 10 die Koppeloptik 30 nutzen, um die wirksame Qualität oder Größe der Strahlungsleistung 24 zu verbessern, insbesondere wenn sie dem Werkstück 26 zugeführt wird.The coupling optics 30 can be used for different purposes. Exemplary purposes include, alone or in combination, protecting the light-emitting devices 110 , the retention of the cooling subsystem 18 associated cooling fluid, collecting, compacting and / or collimating the radiation power 24 collecting, directing or rejecting return radiation 28 or for other purposes. As another example, the photoreactive system 10 the coupling optics 30 use the effective quality or size of the radiant power 24 to improve, especially if they are the workpiece 26 is supplied.
Ausgewählte der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen 110 können mittels Koppelelektronik 22 mit dem Steuergerät 108 gekoppelt werden, um dem Steuergerät 108 Daten zu liefern. Wie weiter unten beschrieben kann das Steuergerät 108 auch implementiert werden, um diese Daten liefernden Halbleitervorrichtungen zu steuern, z. B. mittels der Koppelelektronik 22.Selected ones of the plurality of light emitting devices 110 can by means of coupling electronics 22 with the control unit 108 be coupled to the controller 108 To deliver data. As described below, the controller 108 can also be implemented to control these data providing semiconductor devices, e.g. B. by means of the coupling electronics 22 ,
Das Steuergerät 108 ist bevorzugt auch jeweils mit der Stromquelle 102 und dem Kühlsubsystem 18 verbunden und implementiert, um diese zu steuern. Zudem kann das Steuergerät 108 Daten von der Stromquelle 102 und dem Kühlsubsystem 18 empfangen.The control unit 108 is preferably also each with the power source 102 and the cooling subsystem 18 connected and implemented to control them. In addition, the control unit 108 Data from the power source 102 and the cooling subsystem 18 receive.
Die von dem Steuergerät 108 empfangenen Daten von einem oder mehreren von Stromquelle 102, Kühlsubsystem 18, Beleuchtungssubsystem 100 können von unterschiedlicher Art sein. Zum Beispiel können die Daten für ein oder mehrere Eigenschaften, die jeweils gekoppelten Halbleitervorrichtungen 110 zugeordnet sind, repräsentativ sein. Als weiteres Beispiel können die Daten für ein oder mehrere Eigenschaften repräsentativ sein, die der jeweiligen Komponente 12, 102, 18 zugeordnet sind, die die Daten liefern. Als noch weiteres Beispiel können die Daten für ein oder mehrere Eigenschaften repräsentativ sein, die dem Werkstück 26 zugeordnet sind (z. B. repräsentativ für die Energie oder spektrale(n) Komponente(n) der Strahlungsleistung, die auf das Werkstück gerichtet wird). Zudem können die Daten repräsentativ für eine Kombination dieser Eigenschaften sein.The from the control unit 108 received data from one or more of the power source 102 , Cooling subsystem 18 , Lighting subsystem 100 can be of different kinds. For example, the data for one or more properties, respectively coupled semiconductor devices 110 are assigned to be representative. As another example, the data may be representative of one or more properties of the particular component 12 . 102 . 18 are assigned, which provide the data. As still another example, the data may be representative of one or more properties associated with the workpiece 26 (eg representative of the energy or spectral component (s) of radiant power directed to the workpiece). In addition, the data may be representative of a combination of these properties.
Das Steuergerät 108 kann bei Erhalt solcher Daten implementiert sein, um auf diese Daten zu reagieren. Zum Beispiel kann das Steuergerät 108 reagierend auf solche Daten von einer solchen Komponente implementiert sein, um ein oder mehrere von Stromquelle 102, Kühlsubsystem 18 und Beleuchtungssubsystem 100 (einschließlich ein oder mehrere solche gekoppelte Halbleitervorrichtungen) zu steuern. Als Reaktion zum Beispiel auf Daten von dem Beleuchtungssubsystem, die anzeigen, dass die Lichtenergie an einem oder an mehreren dem Werkstück zugeordneten Punkten ungenügend ist, kann das Steuergerät 108 implementiert sein, um entweder (a) die Strom- und/oder Spannungszufuhr von der Stromquelle zu einem oder mehreren der Halbleitervorrichtungen 110 zu steigern, (b) ein Kühlen des Beleuchtungssubsystems mittels des Kühlsubsystems 18 zu steigern (d. h. bestimmte Licht emittierende Vorrichtungen liefern bei Kühlung eine größere Strahlungsleistung), (c) die Zeit zu verlängern, während der diesen Vorrichtungen Strom geliefert wird, oder (d) eine Kombination des Vorstehenden.The control unit 108 may be implemented upon receipt of such data to respond to that data. For example, the controller 108 Responding to such data from such a component may be implemented to one or more of the power source 102 , Cooling subsystem 18 and lighting subsystem 100 (including one or more such coupled semiconductor devices). For example, in response to data from the lighting subsystem indicating that the light energy is insufficient at one or more points associated with the workpiece, the controller may 108 be implemented to either (a) the power and / or voltage supply from the power source to one or more of the semiconductor devices 110 (b) cooling the illumination subsystem by means of the cooling subsystem 18 (c) to increase the time during which power is supplied to these devices, or (d) a combination of the above.
Einzelne Halbleitervorrichtungen 110 (z. B. LED-Vorrichtungen) des Beleuchtungsubsystems 100 können von dem Steuergerät 108 unabhängig gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Steuergerät 108 eine erste Gruppe aus einer oder mehreren einzelnen LED-Vorrichtungen steuern, um Licht einer ersten Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren, während es eine zweite Gruppe aus einer oder mehreren einzelnen LED-Vorrichtungen steuert, um Licht einer anderen Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren. Die erste Gruppe aus einer oder mehreren einzelnen LED-Vorrichtungen kann innerhalb des gleichen Arrays von Halbleitervorrichtungen 110 liegen oder kann aus mehr als einem Array von Halbleitervorrichtungen 110 kommen. Arrays von Halbleitervorrichtungen 110 können von dem Steuergerät 108 auch unabhängig von anderen Arrays von Halbleitervorrichtungen 110 in dem Beleuchtungssubsystem 100 von dem Steuergerät 108 gesteuert werden. Zum Beispiel können die Halbleitervorrichtungen eines ersten Arrays gesteuert werden, um Licht einer ersten Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren, während die eines zweiten Arrays gesteuert werden können, um Licht einer zweiten Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren.Individual semiconductor devices 110 (eg, LED devices) of the lighting subsystem 100 can from the control unit 108 be independently controlled. For example, the controller 108 controlling a first group of one or more individual LED devices to emit light of a first intensity, wavelength, and the like, while controlling a second group of one or more individual LED devices, for light of a different intensity, wavelength, and the like emit. The first group of one or more individual LED devices may be within the same array of semiconductor devices 110 may or may consist of more than one array of semiconductor devices 110 come. Arrays of semiconductor devices 110 can from the control unit 108 also independent of other arrays of semiconductor devices 110 in the lighting subsystem 100 from the controller 108 to be controlled. For example, the semiconductor devices of a first array may be controlled to emit light of a first intensity, wavelength, and the like, while those of a second array may be controlled to emit light of a second intensity, wavelength, and the like.
Als weiteres Beispiel kann unter einem ersten Satz von Bedingungen (z. B. für ein bestimmtes Werkstück, Fotoreaktion und/oder Satz von Betriebsbedingungen) das Steuergerät 108 das photoreaktive System 10 betreiben, um eine erste Steuerungsstrategie zu implementieren, wogegen unter einem zweiten Satz von Bedingungen (z. B. für ein bestimmtes Werkstück, Fotoreaktion und/oder Satz von Betriebsbedingungen) das Steuergerät 108 das photoreaktive System 10 betreiben kann, um eine zweite Steuerungsstrategie zu implementieren. Wie vorstehend beschrieben kann die erste Steuerungsstrategie das Betreiben einer ersten Gruppe von einer oder mehreren einzelnen Halbleitervorrichtungen (z. B. LED-Vorrichtungen) umfassen, um Licht einer ersten Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren, während die zweite Steuerungsstrategie das Betreiben einer zweiten Gruppe von einer oder mehreren einzelnen LED-Vorrichtungen umfassen kann, um Licht einer zweiten Intensität, Wellenlänge und dergleichen zu emittieren. Die erste Gruppe von LED-Vorrichtungen kann die gleiche Gruppe von LED-Vorrichtungen wie die zweite Gruppe sein und kann ein oder mehrere Arrays von LED-Vorrichtungen überspannen oder kann eine zu der zweiten Gruppe unterschiedliche Gruppe von LED-Vorrichtungen sein, und die unterschiedliche Gruppe von LED-Vorrichtungen kann eine Teilmenge von einer oder mehreren LED-Vorrichtungen aus der zweiten Gruppe umfassen.As another example, under a first set of conditions (eg, for a particular workpiece, photoreaction, and / or set of operating conditions), the controller may 108 the photoreactive system 10 to implement a first control strategy, whereas under a second set of conditions (eg, for a particular workpiece, photoreaction and / or set of operating conditions) the controller 108 the photoreactive system 10 operate to implement a second control strategy. As described above, the first control strategy may include operating a first group of one or more individual semiconductor devices (eg, LED devices) to emit light of a first intensity, wavelength, and the like, while the second control strategy is operating a second group of one or more individual LED devices to emit light of a second intensity, wavelength and the like. The first group of LED devices may be the same group of LED devices as the second group, and may span one or more arrays of LED devices, or may be a different group of LED devices than the second group, and the different group LED devices may include a subset of one or more LED devices from the second group.
Das Kühlsubsystem 18 wird implementiert, um das Wärmeverhalten des Beleuchtungssubsystems 100 zu steuern. Zum Beispiel sieht das Kühlsubsystem 18 im Allgemeinen ein Kühlen dieses Subsystems 12 und im Einzelnen der Halbleitervorrichtungen 110 vor. Das Kühlsubsystem 18 kann auch implementiert werden, um das Werkstück 26 und/oder den Raum zwischen dem Stück 26 und dem photoreaktiven System 10 (z. B. insbesondere dem Beleuchtungssubsystem 100) zu kühlen. Zum Beispiel kann das Kühlsubsystem 18 ein Luft- oder anderes Fluidkühlsystem (z. B. Wasserkühlsystem) sein.The cooling subsystem 18 is implemented to control the thermal behavior of the lighting subsystem 100 to control. For example, the cooling subsystem looks 18 generally a cooling of this subsystem 12 and more specifically, the semiconductor devices 110 in front. The cooling subsystem 18 can also be implemented to the workpiece 26 and / or the space between the piece 26 and the photoreactive system 10 (eg in particular the lighting subsystem 100 ) to cool. For example, the cooling subsystem 18 an air or other fluid cooling system (eg, water cooling system).
Das photoreaktive System 10 kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Beispiele umfassen ohne Einschränkung Härtungsanwendungen, die von Farbdruck bis zur Herstellung von DVDs und Lithographie reichen. Im Allgemeinen weisen die Anwendungen, bei denen das photoreaktive System 10 genutzt wird, zugeordnete Parameter auf. D. h. eine Anwendung kann wie folgt zugeordnete Betriebsparameter umfassen: Vorsehen eines oder mehrerer Strahlungsleistungswerte bei einer oder mehreren Wellenlängen, die über einen oder mehrere Zeiträume angelegt werden. Um die der Anwendung zugeordnete Photoreaktion ordnungsgemäß zu verwirklichen, muss optischer Leistung bei oder nahe dem Werkstück bei oder über einem oder mehreren vorbestimmten Werten eines oder mehrerer dieser Parameter (und/oder über eine bestimmte Zeit, Zeiten oder Zeitbereiche) eventuell zugeführt werden.The photoreactive system 10 can be used for different applications. Examples include, without limitation, curing applications ranging from color printing to the production of DVDs and lithography. In general, the applications in which the photoreactive system 10 is used, assigned parameters. Ie. An application may include operating parameters associated with: providing one or more radiant power values at one or more wavelengths applied over one or more time periods. In order to properly realize the photoreaction associated with the application, optical power at or near the workpiece may need to be supplied at or above one or more predetermined values of one or more of these parameters (and / or over a particular time, times or time ranges).
Um den Parametern einer geplanten Anwendung zu folgen, können die Halbleitervorrichtungen 110, die Strahlungsleistung 24 liefern, gemäß verschiedenen Eigenschaften betrieben werden, die den Parametern der Anwendung zugeordnet sind, z. B. Temperatur, spektrale Verteilung und Strahlungsleistung. Gleichzeitig können die Halbleitervorrichtungen 110 bestimmte Betriebsspezifikationen haben, die eventuell der Herstellung der Halbleitervorrichtungen zugeordnet sind und unter anderem befolgt werden können, um eine Zerstörung auszuschließen und/oder einer Degradation der Vorrichtungen vorzubeugen. Andere Komponenten des photoreaktiven Systems 10 können ebenfalls zugeordnete Betriebsspezifikationen aufweisen. Diese Spezifikationen können neben anderen Parameterspezifikationen Bereiche (z. B. Höchst- und Mindestbereiche) für Betriebstemperaturen und angelegte elektrische Leistung umfassen.In order to follow the parameters of a planned application, the semiconductor devices 110 , the radiation power 24 be operated according to various characteristics associated with the parameters of the application, e.g. As temperature, spectral distribution and radiation power. At the same time, the semiconductor devices 110 have certain operating specifications, which may be associated with the manufacture of the semiconductor devices and may be followed, inter alia, to preclude destruction and / or to prevent degradation of the devices. Other components of the photoreactive system 10 may also have associated operating specifications. These specifications may include, among other parameter specifications, ranges (eg maximum and minimum ranges) for operating temperatures and applied electrical power.
Demgemäß unterstützt das photoreaktive System 10 das Überwachen der Parameter der Anwendung. Ferner kann das photoreaktive System 10 das Überwachen von Halbleitervorrichtungen 110, einschließlich ihrer jeweiligen Eigenschaften und Spezifikationen, vorsehen. Zudem kann das photoreaktive System 10 auch das Überwachen von ausgewählten anderen Komponenten des photoreaktiven Systems 10, einschließlich ihrer jeweiligen Eigenschaften und Spezifikationen, vorsehen.Accordingly, the photoreactive system assists 10 monitoring the parameters of the application. Furthermore, the photoreactive system 10 the monitoring of semiconductor devices 110 including their respective characteristics and specifications. In addition, the photoreactive system 10 also monitoring selected other components of the photoreactive system 10 including their respective characteristics and specifications.
Das Vorsehen einer solchen Überwachung kann das Prüfen des ordnungsgemäßen Systembetriebs ermöglichen, so dass der Betrieb des photoreaktiven Systems 10 zuverlässig beurteilt werden kann. Zum Beispiel kann das photoreaktive System 10 bezüglich eines oder mehrerer der Anwendungsparameter (z. B. Temperatur, Strahlungsleistung, etc.), Eigenschaften von Komponenten, die diesen Parametern zugeordnet sind, und/oder jeweiligen Betriebsspezifikationen der Komponente in unerwünschter Weise arbeiten. Das Vorsehen der Überwachung kann gemäß den Daten ansprechen und ausgeführt werden, die von dem Steuergerät 108 von einer oder mehreren der Systemkomponenten erhalten werden.The provision of such monitoring may allow testing of proper system operation, such that operation of the photoreactive system 10 can be reliably assessed. For example, the photoreactive system 10 with respect to one or more of the application parameters (eg, temperature, radiant power, etc.), properties of components associated with these parameters, and / or undesired operation of respective operating specifications of the component. The provision of the monitoring can be addressed and executed according to the data provided by the controller 108 from one or more of the system components.
Das Überwachen kann auch die Steuerung des Systembetriebs unterstützen. Zum Beispiel kann eine Steuerungsstrategie mittels des Steuergeräts 108 implementiert werden, welches Daten von einer oder mehreren Systemkomponenten erhält und darauf reagiert. Diese vorstehend beschriebene Steuerung kann direkt (z. B. durch Steuern einer Komponente durch Steuersignale, die zu der Komponente geleitet werden, beruhend auf Daten, die den Betrieb dieser Komponente berücksichtigen) oder indirekt (z. B. durch Steuern des Betriebs einer Komponente durch Steuersignale, die ausgelegt sind, um den Betrieb anderer Komponenten anzupassen) implementiert werden. Zum Beispiel kann eine Strahlungsleistung einer Halbleitervorrichtung indirekt durch Steuersignale, die zu der Stromquelle 102 gesendet werden, die die dem Beleuchtungssubsystem 100 gelieferte Leistung anpasst, und/oder durch Steuersignale, die zu dem Kühlsubsystem 18 gesendet werden, die die an dem Beleuchtungssubsystem 100 angelegte Kühlung anpassen, angepasst werden.Monitoring can also help control system operation. For example, a control strategy may be by means of the controller 108 which receives and responds to data from one or more system components. This control described above may be performed directly (eg, by controlling a component by control signals directed to the component based on data that takes into account the operation of that component) or indirectly (eg, by controlling the operation of a component) Control signals designed to adjust the operation of other components). For example, a radiation power of a semiconductor device may be indirectly generated by control signals applied to the power source 102 are sent to the lighting subsystem 100 supplied power, and / or by control signals to the cooling subsystem 18 which are sent to the lighting subsystem 100 adjust adapted cooling, be adapted.
Steuerungsstrategien können genutzt werden, um einen ordnungsgemäßen Systembetrieb und/oder eine ordnungsgemäße Leistung der Anwendung zu ermöglichen und/oder zu verbessern. In einem spezifischeren Beispiel kann die Steuerung auch genutzt werden, um ein Gleichgewicht zwischen der Strahlungsleistung des Arrays und seiner Betriebstemperatur zu ermöglichen und/oder zu verbessern, um z. B. ein Erwärmen der Halbleitervorrichtungen 110 oder des Arrays von Halbleitervorrichtungen 110 über ihre Spezifikationen hinaus zu verhindern, während auch ausreichend Strahlungsenergie zu dem Werkstück 26 geleitet wird, um die Photoreaktion(en) der Anwendung ordnungsgemäß zu abzuschließen.Control strategies may be used to facilitate and / or improve proper system operation and / or performance of the application. In a more specific example, the controller may also be used to allow and / or improve a balance between the radiation power of the array and its operating temperature, e.g. B. heating of the semiconductor devices 110 or the array of semiconductor devices 110 Beyond their specifications, while also providing sufficient radiant energy to the workpiece 26 to properly complete the photoreaction (s) of the application.
In manchen Anwendungen kann dem Werkstück 26 eine hohe Strahlungsleistung zugeführt werden. Demgemäß kann das Subsystem 12 unter Verwenden eines Arrays von Licht emittierenden Halbleitervorrichtungen 110 implementiert werden. Zum Beispiel kann das Subsystem 12 unter Verwenden eines Licht emittierenden Dioden(LED)-Arrays hoher Dichte implementiert werden. Auch wenn LED-Arrays verwendet werden können und hierin näher beschrieben werden, versteht sich, dass die Halbleitervorrichtungen 110 und Array(s) derselben unter Verwenden anderer Licht emittierender Technologien implementiert werden können, ohne von den Grundsätzen der Beschreibung abzuweichen, Beispiele für Licht emittierende Technologien umfassen ohne Einschränkung organische LEDs, Laserdioden, andere Halbleiterlaser.In some applications, the workpiece may 26 a high radiation power to be supplied. Accordingly, the subsystem 12 under Use an array of semiconductor light emitting devices 110 be implemented. For example, the subsystem 12 be implemented using a high density light emitting diode (LED) array. Although LED arrays may be used and described further herein, it will be understood that the semiconductor devices 110 and arrays thereof using other light emitting technologies without departing from the principles of the specification. Examples of light emitting technologies include, without limitation, organic LEDs, laser diodes, other semiconductor lasers.
Die mehreren Halbleitervorrichtungen 110 können in der Form eines Arrays 20 oder eines Arrays von Arrays vorgesehen werden. Das Array 20 kann so implementiert werden, dass ein oder mehr oder die meisten der Halbleitervorrichtungen 110 ausgelegt sind, Strahlungsleistung vorzusehen. Gleichzeitig werden aber ein oder mehrere der Halbleitervorrichtungen 110 des Arrays so implementiert, dass sie ein Überwachen ausgewählte Eigenschaften des Arrays vorsehen. Gleichzeitig werden aber ein oder mehrere der Halbleitervorrichtungen 110 des Arrays so implementiert, dass sie ein Überwachen ausgewählter Eigenschaften des Arrays vorsehen. Die Überwachungsvorrichtungen 36 können aus den Vorrichtungen in dem Array 20 gewählt werden und zum Beispiel den gleichen Aufbau wie die anderen emittierenden Vorrichtungen aufweisen. Die Differenz zwischen Emittieren und Überwachen kann zum Beispiel durch die Koppelelektronik 22 bestimmt werden, die der bestimmten Halbleitervorrichtung zugeordnet ist (in einer Grundform kann z. B. ein LED-Array überwachende LEDs, wobei die Koppelelektronik einen Rückstrom vorsieht, und emittierende LEDs, wobei die Koppelelektronik einen Durchlassstrom vorsieht, aufweisen).The multiple semiconductor devices 110 can be in the form of an array 20 or an array of arrays. The array 20 can be implemented such that one or more or most of the semiconductor devices 110 are designed to provide radiant power. At the same time, however, one or more of the semiconductor devices become 110 of the array to provide monitoring of selected properties of the array. At the same time, however, one or more of the semiconductor devices become 110 of the array to provide monitoring of selected properties of the array. The monitoring devices 36 may be from the devices in the array 20 are selected and, for example, have the same structure as the other emitting devices. The difference between emit and monitor, for example, by the coupling electronics 22 can be determined, which is associated with the particular semiconductor device (in a basic form may, for example, an LED array monitoring LEDs, the coupling electronics provides a return current, and emitting LEDs, wherein the coupling electronics provides a forward current, have).
Beruhend auf der Koppelelektronik können weiterhin ausgewählte der Halbleitervorrichtungen 110 in dem Array 20 entweder/oder bzw. sowohl/als auch Multifunktionsvorrichtungen und/oder Multimodus-Vorrichtungen sein, wobei (a) Multifunktionsvorrichtungen mehr als eine Eigenschaft (z. B. Strahlungsleistung, Temperatur, Magnetfelder, Schwingung, Druck, Beschleunigung und andere mechanische Kräfte oder Verformungen) detektieren können und unter diesen Detektionsfunktionen gemäß den Anwendungsparametern oder anderen maßgeblichen Faktoren umgeschaltet werden können und (b) Multimodus-Vorrichtungen für Emission, Detektion und einen anderen Modus (z. B. Aus) geeignet sein können und unter diesen Modi gemäß den Anwendungsparametern oder anderen maßgeblichen Faktoren umgeschaltet werden.Based on the coupling electronics further selected of the semiconductor devices 110 in the array 20 either / or, or both, and / or multi-function devices and / or multi-mode devices, where (a) multifunction devices have more than one property (eg, radiation power, temperature, magnetic fields, vibration, pressure, acceleration, and other mechanical forces or deformations). and (b) multi-mode devices may be suitable for emission, detection, and other modes (eg, off) and among these modes according to the application parameters or others be switched to relevant factors.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Schaltbild eines ersten Beleuchtungssystemschaltkreises gezeigt, der unterschiedliche Strommengen zuführen kann. Das Beleuchtungssystem 100 umfasst ein oder mehrere Licht emittierende Vorrichtungen 110. In diesem Beispiel sind die Licht emittierenden Vorrichtungen 110 Leuchtdioden (LED). Jede LED 110 umfasst eine Anode 201 und eine Kathode 202. Eine in 1 gezeigte Schaltstromquelle liefert einem Spannungsregler 204 mittels eines Wegs oder Leiters 264 48 V Gleichstrom. Der Spannungsregler 204 liefert den Anoden 201 der LEDs 110 mittels des Leiters oder Wegs 242 Gleichstrom. Der Spannungsregler 204 ist ebenfalls mit Kathoden 202 der LEDs 110 mittels eines Leiters oder Wegs 240 elektrisch verbunden. Der Spannungsregler 204 ist mit Verweis auf die Masse 260 gezeigt und kann in einem Beispiel ein Abwärtsregler sein. Das Steuergerät 108 ist in elektrischer Verbindung mit dem Spannungsregler 204 gezeigt. In anderen Beispielen können bei Bedarf diskrete Eingang erzeugende Vorrichtungen (z. B. Schalter) das Steuergerät 108 ersetzen. Das Steuergerät 108 umfasst einen Zentralrechner 290 zum Ausführen von Befehlen. Das Steuergerät 108 umfasst auch Eingänge und Ausgänge (I/O) 288 zum Betreiben des Spannungsreglers 204 und anderer Vorrichtungen. In einem Festwertspeicher 292 (z. B. einem nicht flüchtigen Speicher) können nicht flüchtige ausführbare Befehle gespeichert werden, während in einem Arbeitsspeicher 294 Variable gespeichert werden können. Der Spannungsregler 204 versorgt die LEDs 110 mit einer einstellbaren Spannung.With reference to 2 a circuit diagram of a first lighting system circuit is shown, which can supply different amounts of electricity. The lighting system 100 includes one or more light emitting devices 110 , In this example, the light-emitting devices 110 Light emitting diodes (LED). Every LED 110 includes an anode 201 and a cathode 202 , An in 1 shown switching power source provides a voltage regulator 204 by means of a path or ladder 264 48V DC. The voltage regulator 204 supplies the anodes 201 the LEDs 110 by means of the conductor or way 242 DC. The voltage regulator 204 is also with cathodes 202 the LEDs 110 by means of a ladder or path 240 electrically connected. The voltage regulator 204 is with reference to the mass 260 and in one example may be a buck regulator. The control unit 108 is in electrical connection with the voltage regulator 204 shown. In other examples, discrete input generating devices (eg, switches) may require the controller as needed 108 replace. The control unit 108 includes a central computer 290 to execute commands. The control unit 108 also includes inputs and outputs (I / O) 288 to operate the voltage regulator 204 and other devices. In a read-only memory 292 (eg, a nonvolatile memory) nonvolatile executable instructions may be stored while in a memory 294 Variable can be stored. The voltage regulator 204 supplies the LEDs 110 with an adjustable voltage.
Ein veränderlicher Widerstand 220 in Form eines Feldeffekttransistors (FET) empfängt von dem Steuergerät 108 oder mittels einer anderen Eingabevorrichtung eine Intensitätssignalspannung. Während das vorliegende Beispiel den veränderlichen Widerstand als FET beschreibt, ist zu beachten, dass die Schaltung andere Formen von veränderlichen Widerständen nutzen kann.A variable resistance 220 in the form of a field effect transistor (FET) receives from the controller 108 or by means of another input device, an intensity signal voltage. While the present example describes the variable resistance as FET, it should be understood that the circuit may utilize other forms of variable resistors.
In diesem Beispiel umfasst mindestens ein Element des Arrays 20 Festkörper-Lichtemissionselemente wie etwa Leuchtdioden (LEDs) oder Laserdioden erzeugen Licht. Die Elemente können als einzelnes Array auf einem Träger, mehrere Arrays auf einem Träger, mehrere Arrays entweder einzeln oder mehrfach auf mehreren miteinander verbundenen Trägern etc. ausgelegt sein. In einem Beispiel kann das Array von Licht emittierenden Elementen aus Silicon Light MatrixTM (SLM), hergestellt von Phoseon Technology, Inc., bestehen.In this example, at least one element of the array includes 20 Solid state light emitting elements such as light emitting diodes (LEDs) or laser diodes generate light. The elements may be designed as a single array on a carrier, multiple arrays on a carrier, multiple arrays either singly or multiply on a plurality of interconnected carriers, etc. In one example, the array of light emitting elements may be made of Silicon Light Matrix ™ (SLM) manufactured by Phoseon Technology, Inc.
Die in 2 gezeigte Schaltung ist ein geschlossener Stromregelkreis 208. In dem geschlossenen Stromregelkreis 208 erhält der veränderliche Widerstand 220 mittels des Leiters oder Wegs 230 durch den Antriebsschaltkreis 222 ein Intensitätsspannungssteuersignal. Der veränderliche Widerstand 220 empfängt sein Stellsignal von dem Treiber 222. Die Spannung zwischen dem veränderlichen Widerstand 220 und dem Array 20 wird auf eine durch den Spannungsregler 204 ermittelte Sollspannung gesteuert. Der Sollspannungswert kann von dem Steuergerät 108 oder einer anderen Vorrichtung geliefert werden, und der Spannungsregler 204 steuert das Spannungssignal 242 auf einen Wert, der die Sollspannung in einem Stromweg zwischen dem Array 20 und dem veränderlichen Widerstand 220 vorsieht. Der veränderliche Widerstand 220 steuert den Stromfluss von dem Array 20 zu dem Strommesswiderstand 255 in der Pfeilrichtung 245. Die Sollspannung kann auch als Reaktion auf die Art der Beleuchtungsvorrichtung, die Art von Werkstück, Härtungsparameter und verschiedene andere Betriebsparameter eingestellt werden. Ein elektrisches Stromsignal kann entlang eines Leiters oder Wegs 236 zudem Steuergerät 108 oder einer anderen Vorrichtung zurückgeführt werden, die das dem Antriebsschaltkreis 222 gelieferte Intensitätsspannungssteuersignal als Reaktion auf von dem Weg 236 vorgesehene Stromrückkopplung einstellt. Wenn sich das elektrische Stromsignal von einem erwünschten elektrischen Strom unterscheidet, wird insbesondere das mittels des Leiters 230 weitergeleitete Intensitätsspannungssteuersignal erhöht oder verringert, um den elektrischen Strom durch das Array 20 anzupassen. Ein Stromrückkopplungssignal, das ein Fließen von elektrischem Strom durch das Array 20 anzeigt, wird mittels des Leiters 236 als Spannungswert, der sich ändert, wenn sich der durch den Strommesswiderstand 255 fließende elektrische Strom ändert, gelenkt.In the 2 shown circuit is a closed current loop 208 , In the closed current loop 208 receives the variable resistance 220 by means of the conductor or way 230 through the drive circuit 222 an intensity voltage control signal. The changeable resistance 220 receives its control signal from the driver 222 , The voltage between the variable resistor 220 and the array 20 gets on through the voltage regulator 204 determined target voltage controlled. The target voltage value may be from the controller 108 or any other device, and the voltage regulator 204 controls the voltage signal 242 to a value representing the setpoint voltage in a current path between the array 20 and the variable resistance 220 provides. The variable resistance 220 controls the flow of current from the array 20 to the current sense resistor 255 in the direction of the arrow 245 , The setpoint voltage may also be adjusted in response to the type of lighting device, the type of workpiece, curing parameters and various other operating parameters. An electrical current signal may travel along a conductor or path 236 also control unit 108 or any other device that drives the drive circuit 222 supplied intensity voltage control signal in response to the path 236 scheduled current feedback sets. In particular, when the electrical current signal differs from a desired electrical current, that is by means of the conductor 230 forwarded intensity voltage control signal increases or decreases to the electric current through the array 20 adapt. A current feedback signal representing a flow of electrical current through the array 20 is indicated by means of the conductor 236 as a voltage value that changes when passing through the current sense resistor 255 flowing electric current changes, steered.
In einem Beispiel, in dem die Spannung zwischen dem veränderlichen Widerstand 220 und dem Array 20 auf eine konstante Spannung eingestellt wird, wird der Stromfluss durch das Array 20 und den veränderlichen Widerstand 220 mittels Einstellens des Widerstands des veränderlichen Widerstands 220 eingestellt. Somit gelangt ein entlang des Leiters 240 von dem veränderlichen Widerstand 220 befördertes Spannungssignal in diesem Beispiel nicht zu dem Array 20. Stattdessen folgt die Spannungsrückführung zwischen Array 20 und veränderlichem Widerstand 220 dem Leiter 240 und geht zu dem Spannungsregler 204. Der Spannungsregler 204 gibt dann ein Spannungssignal 242 zu dem Array 20 aus. Folglich passt der Spannungsregler 204 seine Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Spannung stromabwärts des Arrays 20 an, und der Stromfluss durch das Array 20 wird mittels des veränderlichen Widerstands 220 angepasst. Das Steuergerät 108 kann Befehle zum Einstellen eines Widerstandswerts des veränderlichen Widerstands 220 als Reaktion auf einen Array-Strom, der mittels des Leiters 236 als Spannung zurückgeleitet wird, umfassen. Der Leiter 240 ermöglicht eine elektrische Verbindung zwischen den Kathoden 202 der LEDs 110, einem Eingang 299 (z. B. einem Drain eines N-Kanal-MOSFET) des veränderlichen Widerstands 220 und dem Spannungsrückführungseingang 293 des Spannungsreglers 204. Somit befinden sich die Kathoden 202 der LEDs 110, eine Eingangsseite 299 des veränderlichen Widerstands 220 und der Spannungsrückführungseingang 293 bei dem gleichen Spannungspotential.In an example where the voltage between the variable resistor 220 and the array 20 is set to a constant voltage, the current flow through the array 20 and the variable resistance 220 by adjusting the resistance of the variable resistor 220 set. Thus one arrives along the conductor 240 from the variable resistance 220 conveyed voltage signal in this example not to the array 20 , Instead, the voltage feedback follows between array 20 and variable resistance 220 the leader 240 and go to the voltage regulator 204 , The voltage regulator 204 then gives a voltage signal 242 to the array 20 out. Consequently, the voltage regulator fits 204 its output voltage in response to a voltage downstream of the array 20 on, and the current flowing through the array 20 becomes by means of the variable resistance 220 customized. The control unit 108 may be commands for setting a resistance value of the variable resistor 220 in response to an array current passing through the conductor 236 as voltage is returned, include. The leader 240 allows an electrical connection between the cathodes 202 the LEDs 110 , an entrance 299 (eg, a drain of an N-channel MOSFET) of the variable resistor 220 and the voltage feedback input 293 of the voltage regulator 204 , Thus, the cathodes are located 202 the LEDs 110 , an entry page 299 of variable resistance 220 and the voltage feedback input 293 at the same voltage potential.
Der veränderliche Widerstand kann die Form eines FET, eines bipolaren Transistors, einen digitalen Potentiometers oder einer beliebigen elektrisch steuerbaren Strombegrenzungsvorrichtung einnehmen. Der Antriebsschaltkreis kann abhängig von dem verwendeten veränderlichen Widerstand unterschiedliche Formen einnehmen. Das geschlossene System arbeitet so, dass ein Ausgangsspannungsregler 204 etwa 0,5 V über einer Spannung zum Betreiben des Arrays 20 bleibt. Die Reglerausgangsspannung passt die an dem Array 20 angelegte Spannung an und der veränderliche Widerstand steuert einen Stromfluss durch das Array 20 auf einen Sollwert. Der vorliegende Schaltkreis kann verglichen mit anderen Vorgehensweisen die Effizienz eines Beleuchtungssystems steigern und von dem Beleuchtungssystem erzeugte Wärme reduzieren. In dem Beispiel von 2 erzeugt der veränderliche Widerstand 220 typischerweise einen Spannungsabfall in dem Bereich von 0,6 V. Der Spannungsabfall an dem veränderlichen Widerstand 220 kann aber abhängig von der Auslegung des veränderlichen Widerstands kleiner oder größer als 0,6 V sein.The variable resistor may take the form of a FET, a bipolar transistor, a digital potentiometer, or any electrically controllable current limiting device. The drive circuit may take different forms depending on the variable resistor used. The closed system works so that an output voltage regulator 204 about 0.5V above a voltage to operate the array 20 remains. The regulator output voltage matches those on the array 20 applied voltage and the variable resistor controls a current flow through the array 20 to a setpoint. The present circuit can increase the efficiency of a lighting system and reduce heat generated by the lighting system as compared to other approaches. In the example of 2 generates the variable resistance 220 typically a voltage drop in the range of 0.6V. The voltage drop across the variable resistor 220 but may be less than or greater than 0.6 V, depending on the design of the variable resistor.
Somit sieht der in 2 vorgesehene Schaltkreis eine Spannungsrückkopplung zu einem Spannungsregler vor, um den Spannungsabfall über dem Array 20 zu steuern. Da zum Beispiel der Betrieb des Arrays 20 zu einem Spannungsabfall über dem Array 20 führt, ist die von dem Spannungsregler 204 ausgegebene Spannung die Sollspannung zwischen dem Array 20 und dem veränderlichen Widerstand 220 plus dem Spannungsabfall über dem Array 220. Wenn der Widerstand des veränderlichen Widerstand 220 erhöht wird, um Stromfluss durch das Array 20 zu senken, wird der Spannungsreglerausgang eingestellt (z. B. reduziert), um zwischen dem Array 20 und dem veränderlichen Widerstand 20 die Sollspannung zu halten. Wenn dagegen der Widerstand des veränderlichen Widerstand 220 gesenkt wird, um Stromfluss durch das Array 20 zu verstärken, wird der Spannungsreglerausgang eingestellt (z. B. angehoben), um zwischen dem Array 20 und dem veränderlichen Widerstand 20 die Sollspannung zu halten. Auf diese Weise können die Spannung über dem Array 20 und Strom durch das Array 20 gleichzeitig eingestellt werden, um eine von dem Array 20 ausgegebene Solllichtstärke vorzusehen. In diesem Beispiel wird Stromfluss durch das Array 20 mittels einer Vorrichtung (z. B. eines veränderlichen Widerstands 220), die stromabwärts des Arrays 20 (z. B. in der Richtung des Stromflusses) und stromaufwärts einer Bezugsmasse 260 angeordnet oder positioniert ist, eingestellt.Thus, the looks in 2 circuit provided a voltage feedback to a voltage regulator before the voltage drop across the array 20 to control. Because, for example, the operation of the array 20 to a voltage drop across the array 20 leads, is that of the voltage regulator 204 output voltage is the set voltage between the array 20 and the variable resistance 220 plus the voltage drop across the array 220 , When the resistance of the variable resistor 220 is increased to current flow through the array 20 to decrease, the voltage regulator output is adjusted (eg, reduced) to pass between the array 20 and the variable resistance 20 to hold the target voltage. If, on the other hand, the resistance of the variable resistor 220 is lowered to current flow through the array 20 To amplify, the voltage regulator output is adjusted (eg, raised) to move between the array 20 and the variable resistance 20 to hold the target voltage. That way, the voltage across the array 20 and current through the array 20 be set simultaneously to one of the array 20 to provide output desired light intensity. In this example, current flows through the array 20 by means of a device (eg a variable resistor 220 ), which are downstream of the array 20 (eg in the direction of current flow) and upstream a reference mass 260 is arranged or positioned.
In diesem Beispiel ist das Array 20 gezeigt, bei dem alle LEDs zusammen mit Leistung versorgt werden. Strom durch unterschiedliche Gruppen von LEDs kann aber mittels Hinzufügen von zusätzlichen veränderlichen Widerständen 220 (z. B. einen pro Array, dem gesteuerter Strom zugeführt wird) separat gesteuert werden. Das Steuergerät 108 stellt Strom durch jeden veränderlichen Widerstand ein, um Strom durch mehrere Arrays ähnlich zu Array 20 zu steuern.In this example, the array is 20 shown in which all LEDs are powered together. However, current through different groups of LEDs can be added by adding additional variable resistors 220 (eg, one per array to which controlled current is applied) to be separately controlled. The control unit 108 Sets current through each variable resistor to drive through multiple arrays similar to array 20 to control.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Schaltbild eines zweiten Beleuchtungssystemschaltkreises gezeigt, dem unterschiedliche Strommengen zugeführt werden können. 3 umfasst einige der gleichen Elemente wie der in 2 gezeigte erste Beleuchtungssystem-Schaltkreis. Elemente in 3, die gleich den Elementen von 2 sind, sind mit den gleichen Zifferbezeichnungen kenntlich gemacht. Der Kürze halber wird auf eine Beschreibung der gleichen Elemente von 2 und 3 verzichtet; die Beschreibung der Elemente in 2 gilt jedoch für die Elemente von 3, die die gleichen Zifferbezeichnungen tragen.With reference to 3 a circuit diagram of a second lighting system circuit is shown, the different amounts of electricity can be supplied. 3 includes some of the same elements as the one in 2 shown first lighting system circuit. Elements in 3 that are equal to the elements of 2 are identified by the same numbering. For the sake of brevity, reference is made to a description of the same elements of 2 and 3 dispensed; the description of the elements in 2 however, applies to the elements of 3 that carry the same numeral designations.
Das in 3 gezeigte Beleuchtungssystem umfasst einen SLM-Abschnitt 301, der das Array 20 umfasst, das LEDs 110 umfasst. Der SLM umfasst auch einen Schalter 308 und einen Strommesswiderstand 255. Der Schalter 308 und der Strommesswiderstand können aber bei Bedarf mit dem Spannungsregler 304 oder als Teil des Steuergeräts 108 integriert sein. Der Spannungsregler 304 umfasst einen Spannungsteiler 310, der aus einem Widerstand 313 und einem Widerstand 315 besteht. Ein Leiter 340 bringt den Spannungsteiler 310 in elektrische Verbindung mit Kathoden 202 der LEDs 110 und dem Schalter 308. Die Kathoden 202 der LEDs 110, eine Eingangsseite 305 (z. B. ein Drain eines N-Kanal-MOSFET) des Schalters 308 und ein Knoten 321 zwischen Widerständen 313 und 315 weisen ein gleiches Spannungspotential auf. Der Schalter 308 wird in nur offenen oder geschlossenen Zuständen betrieben und arbeitet nicht als veränderlicher Widerstand mit einem Widerstand, der linear oder proportional eingestellt werden kann. In einem Beispiel weist der Schalter 308 verglichen mit 0,6 V Vds für den in 2 gezeigten veränderlichen Widerstand 220 ferner eine Vds von 0 V auf.This in 3 The illumination system shown includes an SLM section 301 that's the array 20 includes, the LEDs 110 includes. The SLM also includes a switch 308 and a current sense resistor 255 , The desk 308 and the current measuring resistor but if necessary with the voltage regulator 304 or as part of the controller 108 be integrated. The voltage regulator 304 includes a voltage divider 310 that made a resistance 313 and a resistance 315 consists. A leader 340 bring the voltage divider 310 in electrical connection with cathodes 202 the LEDs 110 and the switch 308 , The cathodes 202 the LEDs 110 , an entry page 305 (eg, a drain of an N-channel MOSFET) of the switch 308 and a knot 321 between resistances 313 and 315 have the same voltage potential. The desk 308 is operated in open or closed states only and does not work as a variable resistor with a resistor that can be set linearly or proportionally. In one example, the switch points 308 compared with 0.6 V Vds for the in 2 shown variable resistance 220 furthermore, a Vds of 0V.
Der Schaltkreis des Beleuchtungssystems von 3 umfasst auch einen Fehlerverstärker 326, der eine Spannung empfängt, die mittels des Leiters 340 durch das Array 20 fließenden Strom anzeigt, der von dem Strommesswiderstand 255 gemessen wird. Der Fehlerverstärker 326 empfängt mittels des Leiters 319 auch eine Referenzspannung von dem Steuergerät 108 oder einer anderen Vorrichtung. Ein Ausgang von dem Fehlerverstärker 326 wird dem Eingang des Pulsweitenmodulators (PWM) 328 zugeführt. Der Ausgang von dem PWM wird Abwärtsstufenregler 330 zugeführt, und der Abwärtsstufenregler 330 stellt Strom ein, der zwischen einer geregelten Gleichstromversorgung (z. B. 102 von 1) und Array 20 von einer Position stromaufwärts des Arrays 20 geliefert wird.The circuit of the lighting system of 3 also includes an error amplifier 326 who receives a voltage by means of the conductor 340 through the array 20 indicates flowing current, that of the current measuring resistor 255 is measured. The error amplifier 326 receives by means of the conductor 319 also a reference voltage from the controller 108 or another device. An output from the error amplifier 326 is the input of the pulse width modulator (PWM) 328 fed. The output from the PWM becomes a step down regulator 330 supplied, and the down-level controller 330 Adjusts the current between a regulated DC power supply (eg. 102 from 1 ) and array 20 from a position upstream of the array 20 is delivered.
In manchen Beispielen kann es wünschenswert sein, Strom zum Array mittels einer Vorrichtung einzustellen, die anstelle einer Position, die sich stromabwärts des Arrays 20 befindet, wie in 2 gezeigt ist, stromaufwärts (z. B. in der Richtung des Stromflusses) des Arrays 20 angeordnet ist. Bei dem beispielhaften Beleuchtungssystem von 3 geht eine Spannung, die das Rückkopplungssignal mittels des Leiters 340 liefert, direkt zu dem Spannungsregler 304. Eine Forderung nach Strom, die in Form eines Intensitätsspannungssteuersignals vorliegt, wird von dem Steuergerät 108 mittels des Leiters 319 geliefert. Das Signal wird zu einem Referenzsignal Vref und wird statt an dem Antriebsschaltkreis für einen veränderlichen Widerstand an einem Fehlerverstärker 326 angelegt.In some examples, it may be desirable to set current to the array by means of a device that instead of a position located downstream of the array 20 is located as in 2 is shown upstream (eg, in the direction of current flow) of the array 20 is arranged. In the exemplary lighting system of 3 goes a voltage which is the feedback signal by means of the conductor 340 supplies, directly to the voltage regulator 304 , A demand for power, which is in the form of an intensity voltage control signal, is provided by the controller 108 by means of the conductor 319 delivered. The signal becomes a reference signal Vref and is applied to an error amplifier instead of the variable resistance drive circuit 326 created.
Der Spannungsregler 304 steuert den SLM-Strom von einer Position stromaufwärts des Arrays 20 direkt. Ein Widerstandsteilernetzwerk 310 lässt insbesondere die Abwärtsreglerstufe 330 als herkömmlichen Abwärtsregler arbeiten, der die Ausgangsspannung der Abwärtsreglerstufe 330 überwacht, wenn das SLM durch Öffnen von Schalter 308 deaktiviert ist. Das SLM kann von dem Leiter 302 selektiv ein Freigabesignal erhalten, das Schalter 308 schließt und das SLM aktiviert, um für Licht zu sorgen. Die Abwärtsreglerstufe 330 arbeitet anders, wenn ein SLM-Freigabesignal an dem Leiter 302 angelegt wird. Im Gegensatz zu typischeren Abwärtsreglern steuert der Abwärtsregler im Einzelnen den Laststrom, den Strom zu dem SLM und wie viel Strom durch das SLM gedrückt wird. Insbesondere wenn der Schalter 308 geschlossen ist, wird Strom durch das Array 20 beruhend auf Spannung ermittelt, die sich am Knoten 321 aufbaut.The voltage regulator 304 controls the SLM flow from a position upstream of the array 20 directly. A resistor divider network 310 lets in particular the down-converter stage 330 work as a conventional buck regulator, the output voltage of the buck regulator stage 330 monitors when the SLM by opening switch 308 is disabled. The SLM may be from the conductor 302 selectively receive a release signal, the switch 308 closes and activates the SLM to provide light. The down-converter stage 330 works differently when an SLM enable signal on the conductor 302 is created. More specifically, in contrast to more typical buck regulators, the buck regulator controls the load current, the current to the SLM and how much current is pushed through the SLM. Especially if the switch 308 closed, current is flowing through the array 20 based on voltage detected at the node 321 builds.
Die Spannung am Knoten 321 beruht auf dem durch den Strommesswiderstand 255 fließenden Strom und Stromfluss im Spannungsteiler 310. Die Spannung am Knoten 321 ist somit repräsentativ für durch das Array 20 fließenden Strom. Eine SLM-Strom repräsentierende Spannung wird mit einer von dem Steuergerät 108 mittels Leiter 319 vorgesehenen Referenzspannung, die einen Sollstromfluss durch das SLM repräsentiert, verglichen. Wenn sich der SLM-Strom von dem Soll-SLM-Strom unterscheidet, baut sich an dem Ausgang des Fehlerverstärkers 326 eine Fehlerspannung auf. Die Fehlerspannung stellt einen Arbeitszyklus des PWM-Generators 328 ein, und eine Impulsfolge von dem PWM-Generator 328 steuert eine Ladezeit und eine Entladezeit einer Spule in der Abwärtsstufe 330. Die Spulenlade- und Spulenentladezeitsteuerung stellt eine Ausgangsspannung des Spannungsreglers 304 ein. Stromfluss durch das Array 20 kann mittels Einstellen der Spannung, die von dem Spannungsregler 304 ausgegeben und einem Array 20 geliefert wird, eingestellt werden. Wenn zusätzlicher Array-Strom gewünscht ist, wird die Spannungsausgabe von dem Spannungsregler 304 erhöht. Wenn reduzierter Array-Strom gewünscht ist, wird die Spannungsausgabe von dem Spannungsregler 304 gesenkt.The tension at the knot 321 is based on that through the current sense resistor 255 flowing current and current flow in the voltage divider 310 , The tension at the knot 321 is thus representative of through the array 20 flowing electricity. A voltage representing SLM current is supplied to one of the controller 108 by ladder 319 provided reference voltage representing a desired current flow through the SLM compared. When the SLM current differs from the desired SLM current, it builds up at the output of the error amplifier 326 an error voltage. The fault voltage represents a duty cycle of the PWM generator 328 on, and a pulse train from the PWM generator 328 Controls a charge time and a discharge time of a coil in the downward stage 330 , The bobbin charge and bobbin discharge timing sets an output voltage of the voltage regulator 304 one. Current flow through the array 20 can by adjusting the voltage supplied by the voltage regulator 304 output and an array 20 will be set. If additional array current is desired, the voltage output from the voltage regulator 304 elevated. If reduced array current is desired, the voltage output from the voltage regulator 304 lowered.
Das System von 1–3 sieht somit ein System zum Betreiben einer oder mehrerer Licht emittierender Vorrichtungen vor, umfassend: einen Spannungsregler, der einen Rückkopplungseingang umfasst, wobei der Spannungsregler mit der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen in elektrischer Verbindung steht; und ein Steuergerät, das nichtflüchtige Befehle umfasst, um einen gedämpften Strom zu der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen als Reaktion auf eine geforderte sprunghafte Erhöhung der Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen vorzusehen. Das System umfasst, dass das gedämpfte Stromprofil auf einer Zeit beruht, die die eine oder die mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen zum Erreichen der Hälfte einer Bestrahlungsstärkenausgangsleistung der einen oder der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen bei einer stationären Temperatur der Licht emittierenden Vorrichtungen benötigen.The system of 1 - 3 thus provides a system for operating one or more light-emitting devices, comprising: a voltage regulator including a feedback input, the voltage regulator being in electrical communication with the one or more light-emitting devices; and a controller including nonvolatile instructions for providing a damped current to the one or more light emitting devices in response to a demanded increase in the output of the one or more light emitting devices. The system includes where the attenuated current profile is based on a time required for the one or more light emitting devices to reach one half of an irradiance output of the one or more light emitting devices at a stationary temperature of the light emitting devices.
Das System umfasst auch, dass das gedämpfte Stromprofil auf einer Krümmung beruht, die eine Rate festlegt, bei der sich die Bestrahlungsstärke der einen oder der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen einem stationären Wert nähert. Das System umfasst, dass das gedämpfte Stromprofil auf einem Strom beruht, bei dem sich die eine oder die mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen bei einer thermisch stationären Sperrschichttemperatur befinden. Das System umfasst zusätzliche Befehle, um einen veränderlichen Widerstand einzustellen, um das gedämpfte Stromprofil vorzusehen, und wobei es weiterhin zusätzliche Befehle umfasst, um Strom zu der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen als Reaktion auf eine geforderte sprunghafte Reduzierung der Ausgangsleistung der einen oder der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen zu verstärken (z. B. Zunahme auf einen Wert über dem gewählten Strom Ieq). Das System umfasst zusätzliche Befehle, um eine Spannung auszugeben, die der gedämpften Stromreaktion entspricht.The system also includes where the damped current profile is based on a curvature that determines a rate at which the irradiance of the one or more light emitting devices approaches a steady state value. The system includes where the damped current profile is based on a current at which the one or more light emitting devices are at a thermally stationary junction temperature. The system includes additional commands to adjust a variable resistance to provide the attenuated current profile, and further includes additional commands to supply power to the one or more light emitting devices in response to a required abrupt decrease in output power of one or more of the light emitting devices multiple light-emitting devices (eg, increase to a value above the selected current I eq ). The system includes additional commands to output a voltage that corresponds to the damped current response.
Unter Verweis nun auf 4 ist eine grafische Darstellung einer beispielhaften simulierten Reaktion eines Beleuchtungssystems gezeigt. Die grafische Darstellung von 4 umfasst eine erste Y-Achse an der linken Seite der Darstellung und eine zweite Y-Achse an der rechten Seite der Darstellung. Die erste Y-Achse stellt normalisierte Bestrahlungsstärke dar, und die zweite Y-Achse stellt die LED-Sperrschichttemperatur dar. Die Achse X stellt die Zeit dar, und die Temperatur steigt von der linken Seite der Darstellung zu der rechten Seite der Darstellung. Die Zeit beginnt bei Zeit T0 und steigt zur rechten Seite der X-Achse an. Die Beleuchtungsausgangsleistung des Array erreicht bei Zeitpunkt T2, bei dem das Verfahren von 5 nicht genutzt wird, um eine Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays zu steuern, einen stationären Wert.By reference now to 4 FIG. 3 is a graphical representation of an exemplary simulated response of a lighting system. FIG. The graphic representation of 4 includes a first Y-axis on the left side of the illustration and a second Y-axis on the right side of the representation. The first Y-axis represents normalized irradiance, and the second Y-axis represents the LED junction temperature. The axis X represents the time, and the temperature rises from the left side of the illustration to the right side of the illustration. The time starts at time T0 and rises to the right side of the X-axis. The illumination output of the array reaches at time T2 where the process of 5 is not used to control an output power of the illumination array, a steady state value.
Die grafische Darstellung umfasst drei Kurven 402–406. Die Kurve 402 stellt die Bestrahlungsstärke des Arrays 20 ansprechend auf eine Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays bei Steuern des Strom des Beleuchtungsarrays gemäß dem Verfahren von 5 dar. Die Kurve 404 stellt die Bestrahlungsstärke des Arrays 20 ansprechend auf eine Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays, die gleiche Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays wie bei Kurve 402, bei Anlegen von Leistung am Array 20 ohne Stromsteuerung gemäß dem Verfahren von 5 dar. Schließlich stellt Kurve 406 eine LED-Sperrschichttemperatur für das Array 20 ansprechend auf die gleiche Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays wie bei Kurve 402 dar. Die Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays beginnt bei Zeit T0.The graph includes three curves 402 - 406 , The curve 402 represents the irradiance of the array 20 in response to a jump change in the required output power of the illumination array in controlling the current of the illumination array according to the method of 5 dar. The curve 404 represents the irradiance of the array 20 in response to a jump change in the required output power of the illumination array, the same jump change in the required output power of the illumination array as in the curve 402 , when power is applied to the array 20 without current control according to the method of 5 Finally, turn 406 an LED junction temperature for the array 20 in response to the same jump change in the required output power of the illumination array as in the curve 402 The jump change in the required output power of the illumination array begins at time T0.
Es lässt sich feststellen, dass die Kurve 402 eng der Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays folgt. Kurve 404 zeigt dagegen, dass die Bestrahlungsstärke des Beleuchtungsarrays zunächst über die Sollausgangsleistung (z. B. den Wert 1) hinausschießt und dann auf die Sollausgangsleistung absinkt, wenn die LED-Sperrschichttempertur steigt. Folglich kann die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays als Reaktion auf eine Forderung nach Anheben der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays größer als erwünscht sein, wenn der Strom des Beleuchtungsarrays nicht gemäß den Verfahren von 5 gesteuert wird. Wenn eine Spannung und/oder ein Strom als Reaktion auf eine Forderung nach zusätzlicher Ausgangsleistung des Beleuchtungsarays einfach erhöht werden, kann die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays somit einen Sollwert übersteigen, wenn das Verfahren von 5 nicht genutzt wird.It can be stated that the curve 402 closely follows the jump change of the required output power of the illumination array. Curve 404 on the other hand, shows that the irradiance of the illumination array initially overshoots the target output power (eg, the value 1) and then drops to the target output power as the LED junction temperature increases. Consequently, the output power of the lighting array may be greater than desired in response to a demand for raising the output power of the lighting array when the power of the lighting array is not in accordance with the methods of FIG 5 is controlled. Thus, if a voltage and / or current is simply increased in response to a request for additional output of the illumination array, the output of the illumination array may exceed a set point when the method of FIG 5 not used.
Die Zeit, die die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays benötigt, um ab Einsetzen der Forderung nach Anheben der Intensität des Beleuchtungsarrays (z. B. T0) die Hälfte der Ausgangsleistung der Bestrahlungsstärke bei Beleuchtung bei stationärer Temperatur zu erreichen, ist bei Nichtverwenden des Verfahrens von 5 zum Steuern von Array-Strom die Zeitdauer zwischen den vertikalen Markierungen T0 und T1. Diese Zeitdauer kann als t1/2max bezeichnet werden. Eine exponentielle Verfallsrate der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays zum Erreichen des stationären Zustands ab Einsetzen der Forderung nach Verstärken der Intensität des Beleuchtungsarrays bei Nichtverwenden des Verfahrens von 5 zum Steuern von Array-Strom wird als Krümmung bezeichnet, und diese kann durch den als c bezeichneten exponentiellen Parameter vorliegen. Der Parameter c beschreibt die Verfallsrate für Kurve 404 bei 420.The time it takes for the output power of the illumination array to be half of that from the onset of the requirement to increase the intensity of the illumination array (eg, T0) To achieve output power of the irradiance at illumination at steady state temperature, is by not using the method of 5 for controlling array current, the time duration between the vertical markers T0 and T1. This period of time can be referred to as t 1 / 2max . An exponential decay rate of the output power of the illumination array to reach the stationary state from the onset of the demand for increasing the intensity of the illumination array when not using the method of 5 for controlling array current is called a curvature, and this may be due to the exponential parameter called c. The parameter c describes the decay rate for curve 404 at 420 ,
4 zeigt somit, dass das Verfahren von 5 als Reaktion auf eine Forderung nach Verstärkung von Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays eine gleichmäßigere Änderung von Ausgangsleistung des Lichtarrays zulässt. Das Verfahren von 5 sieht einen nahen Sprung der Bestrahlungsstärke als Reaktion auf eine Sprungänderung der Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays vor. 4 thus shows that the method of 5 in response to a request to increase the output power of the illumination array, allows a more uniform change in the output power of the light array. The procedure of 5 provides a close jump in irradiance in response to a jump change in the target output power of the lighting array.
Unter Verweis nun auf 5 ist ein Verfahren zum Steuern von Ausgangsleistung eines Beleuchtungssystems gezeigt. Das Verfahren von 5 kann bei einem System, wie es in 1–4 gezeigt ist, angewendet werden. Das Verfahren kann in Form von ausführbaren Befehlen in einem nicht flüchtigen Speicher eines Steuergeräts gespeichert werden. Ferner kann das Verfahren von 5 ein Beleuchtungsarray, wie es in 4 gezeigt ist, betreiben.By reference now to 5 For example, a method for controlling output power of an illumination system is shown. The procedure of 5 can work on a system like it is in 1 - 4 is shown to be applied. The method may be stored in the form of executable instructions in a nonvolatile memory of a controller. Furthermore, the method of 5 a lighting array, as in 4 is shown, operate.
Bei 502 entscheidet das Verfahren 500, ob LEDs gerade durch Befehl eingeschaltet werden oder ob LEDs bereits aktiviert sind. In einem Beispiel kann das Verfahren 500 als Reaktion auf einen Steuergeräteingang entscheiden, ob LEDs durch Befehl eingeschaltet werden oder bereits aktiv sind. Der Steuergeräteingang kann mit einer Taste oder einer Bedienersteuerung in Verbindung treten. Der Steuergeräteingang kann bei einem Wert von eins liegen, wenn die LEDs durch Befehl eingeschaltet werden oder wenn die LEDs bereits aktiviert sind. Wenn das Verfahren 500 entscheidet, dass die LEDs durch Befehl eingeschaltet werden, oder wenn die LEDS bereits ein sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 rückt zu 504 vor. Ansonsten lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 rückt zum Ende vor.at 502 decides the procedure 500 whether LEDs are being switched on by command or whether LEDs are already activated. In one example, the method may 500 in response to a controller input, decide whether LEDs are turned on by command or are already active. The controller input can communicate with a button or an operator control. The controller input may be at a value of one when the LEDs are turned on by command or when the LEDs are already activated. If the procedure 500 decides that the LEDs are turned on by command, or if the LEDs are already on, the answer is yes and the procedure 500 closes 504 in front. Otherwise, the answer is no and the procedure 500 moves to the end.
Bei 504 entscheidet das Verfahren 500, ob LEDs durch Befehl von einem abgeschalteten Zustand auf volle Leistung umgeschaltet werden. In einem Beispiel entscheidet das Verfahren 500, ob die LEDs durch Befehl beruhend auf der geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke und einem vorherigen Wert einer geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke auf volle Leistung geschaltet werden (z. B. von 0 auf 100% Leistung). Wenn sich die geforderte Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke von null auf einhundert Prozent ändert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 rückt zu 506 vor. Ansonsten lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 rückt zu 520 vor.at 504 decides the procedure 500 Whether LEDs are toggled to full power by command from a shutdown state. In one example, the process decides 500 whether the LEDs are switched to full power by command based on the required irradiance or illuminance and a previous value of required irradiance or illuminance (eg, from 0 to 100% power). When the required irradiance or illuminance changes from zero to one hundred percent, the answer is yes and the method 500 closes 506 in front. Otherwise, the answer is no and the procedure 500 closes 520 in front.
Bei 506 ermittelt das Verfahren 500 eine Zeit, die das Beleuchtungsarray zum Erreichen einer Hälfte der stationären Endtemperatur, bei der das Beleuchtungsarray bei voller Lichtintensität (z. B. voller Leistung) betrieben wird, benötigt. Die Variable kann als t1/2max bezeichnet werden. In einem Beispiel wird die Zeit empirisch ermittelt und in einer Tabelle oder Funktion in einem Speicher gespeichert. Das Verfahren 500 empfängt die Zeit, die das Beleuchtungsarray zum Erreichen einer Hälfte der stationären Endtemperatur benötigt, und rückt zu 508 vor.at 506 determines the procedure 500 a time required for the lighting array to reach one half of the steady state end temperature at which the lighting array operates at full light intensity (eg, full power). The variable can be referred to as t 1 / 2max . In one example, the time is empirically determined and stored in a table or function in memory. The procedure 500 receives the time that the lighting array needs to reach one-half the steady-state end temperature, and increases 508 in front.
Bei 508 ermittelt das Verfahren 500 ein anfängliches Dämpfen der Bestrahlungsstärke des Beleuchtungsarrays. Der Dämpfungsparameter kann als d0 bezeichnet werden. Der Dämpfungsparameter kann empirisch ermittelt und in einem Speicher gespeichert werden. Das anfängliche Dämpfen kann durch Dividieren der anfänglichen Bestrahlungsstärke der anfänglichen Lichtausgangsleistung durch die Bestrahlungsstärke der prognostizierten stationären Lichtausgangsleistung ermittelt werden. Wenn zum Beispiel die Lampe bei erstmaligem Einschalten (relativ zum stationären Zustand) eine 10% höhere Lichtausgangsleistung emittiert, dann werden die achtzig Prozent d0 erhalten durch: d0(80%) = 08/0,9, wobei d0(100%) = 0,9. Das Verfahren 700 ruft den Dämpfungsparameter ab und rückt zu 510 vor.at 508 determines the procedure 500 an initial attenuation of the irradiance of the illumination array. The damping parameter can be referred to as d 0 . The damping parameter can be determined empirically and stored in a memory. The initial attenuation can be determined by dividing the initial irradiance of the initial light output by the irradiance of the predicted steady state light output. For example, if the lamp emits a 10% higher light output at first power up (relative to steady state), then the eighty percent d 0 is given by: d 0 (80%) = 08 / 0.9, where d 0 (100%) ) = 0.9. The procedure 700 Recalls the damping parameter and closes 510 in front.
Bei 510 liest das Verfahren 500 die Krümmung für die Bestrahlungsstärke des Beleuchtungsarrays, die sich der stationären Bestrahlungsstärke bei der geforderten Beleuchtungsintensität nähert, aus dem Speicher aus. Die Krümmung kann empirisch ermittelt und im Speicher gespeichert werden. In einem Beispiel wird die Krümmung c mittel Anpassens des c-Parameters in der Gleichung von Schritt 514, so dass der Strom des Beleuchtungsarrays ein Annähern der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays an eine Sprungantwort bewirkt, experimentell ermittelt werden. Der Wert von c liegt typischerweise in einem Bereich von 1 bis 2,5. Das Verfahren 500 ruft den Krümmungswert aus dem Speicher ab und rückt zu 512 vor.at 510 reads the procedure 500 the curvature for the irradiance of the illumination array, which approaches the stationary irradiance at the required illumination intensity, from the memory. The curvature can be determined empirically and stored in memory. In one example, the curvature c is adjusted by adjusting the c parameter in the equation of step 514 such that the current of the illumination array causes the output of the illumination array to approximate a step response, are determined experimentally. The value of c is typically in a range of 1 to 2.5. The procedure 500 retrieves the curvature value from the memory and closes 512 in front.
Bei 512 ermittelt das Verfahren 500 Strom des Beleuchtungsarrays, wenn dem Beleuchtungsarray volle Leistung geliefert wird und es bei einem stationären thermischen Zustand arbeitet. Der Strom des Beleuchtungsarrays kann empirisch ermittelt und in einem Speicher gespeichert werden. Das Verfahren 500 ruft den Strom des Beleuchtungsarrays bei stationären thermischen Bedingungen ab und rückt zu 514 vor.at 512 determines the procedure 500 Current of the lighting array when full power is supplied to the lighting array and it operates at a steady state thermal condition. The current of the illumination array can be determined empirically and stored in a memory. The procedure 500 calls the power of the lighting array stationary thermal conditions and increases 514 in front.
Bei 514 passt das Verfahren 500 Strom zu dem Beleuchtungsarray als Funktion von Zeit, seit die LEDs durch Befehl mithilfe von Stromdämpfung zum Steigern von Ausgangsleistung der Beleuchtung voll eingeschaltet wurden, an. In einem Beispiel ermittelt das Verfahren 500 die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays aus der folgenden Gleichung: wobei t Zeit seit der Forderung nach Vergrößern der Ausgangsleistung der Intensität des Beleuchtungsarrays ist und t bei null beginnt, sofern das Beleuchtungsarray nicht bereits Licht ausgibt, t1/2max Zeit ist, die die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays ab Einsetzen der Forderung nach Verstärken der Ausgangsleistung der Intensität des Beleuchtungsarrays zum Erreichen der Hälfte der Ausgangsleistung der Bestrahlungsstärke der Beleuchtung bei stationärer Temperatur benötigt, d0 ein anfänglicher Dämpfungswert ist, c ein Krümmungswert ist, der die Rate anzeigt, bei der sich die Ausgangsleistung der Lichtintensität dem geforderten neuen stationären Wert nähert, Ieq Strom des Beleuchtungsarrays bei stationären thermischen Bedingungen ist und I(t) Strom des Beleuchtungsarrays als Funktion von Zeit ist. Das Verfahren 500 gibt nach einer Forderung zum Vergrößern der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays beruhend auf I(t) einen Strombefehl aus. In manchen Beispielen kann der Strombefehl mittels einer Transferfunktion in eine Spannung umgewandelt werden, die einen geforderten Strom des Beleuchtungsarrays mittels einer Transferfunktion darstellt, die Strom des Beleuchtungsarrays als Funktion einer an den in 2 und 3 beschriebenen Stromquellen des Beleuchtungsarrays angelegten Ausgangsspannung beschreibt. Auf diese Weise gibt das Verfahren 500 als Reaktion auf eine Sprungforderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays ein gedämpftes Stromprofil aus.at 514 fits the procedure 500 Power to the lighting array as a function of time since the LEDs were fully turned on by command using current damping to increase the output power of the lighting. In one example, the method determines 500 the output power of the illumination array from the following equation: where t is time since the demand for increasing the output power of the intensity of the illumination array , and t starts at zero, unless the illumination array is already outputting light, t is 1 / 2max time representing the output power of the illumination array from the onset of increasing the output power of the illumination array Intensity of the illumination array to reach half the output power of the illuminance of the stationary temperature illumination requires that d 0 is an initial attenuation value, c is a curvature value indicating the rate at which the output power of the light intensity approaches the required new steady state value eq is the current of the illumination array at steady state thermal conditions and I (t) is the current of the illumination array as a function of time. The procedure 500 outputs a current command based on I (t) following a request to increase the output power of the illumination array. In some examples, the current command may be converted to a voltage representing a required current of the illumination array by means of a transfer function by means of a transfer function, the current of the illumination array being a function of the voltage applied to the in 2 and 3 describes described current sources of the lighting array applied output voltage. In this way, the procedure gives 500 in response to a jump request of the output power of the lighting array, a damped current profile.
Der Strom Ieq ist der Strom des Beleuchtungsarrays bei stationären thermischen Bedingungen und er kann empirisch ermittelt und in einer Tabelle oder Funktion gespeichert werden, die nach Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays indiziert ist. Die Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays kann beruhend auf elektrischer Leistung, die dem Beleuchtungsarray zugeführt wird, Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke spezifiziert werden. Eine Sprungänderung der Sollausgangsleistung des Beleuchtungsarrays indiziert die Tabelle oder Funktion, und die Tabelle oder Funktion gibt Strom Ieq aus. Das Verfahren 500 gibt Strom zu dem Beleuchtungsarray aus und rückt zum Ende vor.The current I eq is the current of the illumination array at steady state thermal conditions and can be determined empirically and stored in a table or function indexed to the target output of the illumination array. The target output power of the lighting array may be specified based on electric power supplied to the lighting array, irradiance, or illuminance. A jump change in the target output power of the lighting array indicates the table or function, and the table or function outputs current I eq . The procedure 500 gives power to the lighting array and advances to the end.
Bei 520 entscheidet das Verfahren 500, ob ein Sprunganstieg der Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke des Beleuchtungsarrays gefordert wird.at 520 decides the procedure 500 whether a jump increase in the irradiance or illuminance of the lighting array is required.
In einem Beispiel entscheidet das Verfahren 500, ob die LEDs durch Befehl beruhend auf der geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke (z. B. von 30% auf 60% Leistung) und einem vorherigen Wert einer geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke zu einem Sprunganstieg veranlasst werden. Wenn sich die geforderte Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke um mehr als einen Schwellenbetrag positiv ändert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 rückt zu 522 vor. Ansonsten lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 rückt zu 540 vor.In one example, the process decides 500 whether the LEDs are commanded to jump by command based on the required irradiance or illuminance (eg, from 30% to 60% power) and a previous value of required irradiance or illuminance. If the required irradiance or illuminance changes positively by more than a threshold amount, the answer is yes and the method 500 closes 522 in front. Otherwise, the answer is no and the procedure 500 closes 540 in front.
Bei 522 passt das Verfahren 500 einen Ausgangswert der Zeit t für die Gleichung von Schritt 514 beruhend auf der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays vor der vorliegenden geforderten Änderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays an. Wenn zum Beispiel eine geforderte Änderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays von 50% voller Leistng auf 80% voller Leistung vorliegt, t = 2·t1/2max·0,5. Auf diese Weise kann der Ausgangswert von t aktualisiert werden, um den angeordneten Strom des Beleuchtungsarrays einzustellen, wenn das Beleuchtungsarray bereits Lichtenergie abgibt. Das Verfahren 500 passt den Ausgangswert der Zeit t an und rückt zu 524 vor.at 522 fits the procedure 500 an initial value of time t for the equation of step 514 based on the output power of the illumination array prior to the present required change in the output power of the illumination array. For example, if a required change in the output power of the lighting array is from 50% full power to 80% full power, t = 2 * t 1 / 2max * 0.5. In this way, the output value of t can be updated to adjust the arranged current of the illumination array when the illumination array is already emitting light energy. The procedure 500 adjusts the initial value of time t and increases 524 in front.
Bei 524 passt das Verfahren 500 den Dämpfungsparameter d0 beruhend auf der geforderten Endlichtintensität an. Insbesondere wird der Wert von d0 für die volle Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays beruhend auf dem Bruchwert der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays angepasst. Wenn zum Beispiel die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays auf 80% der vollen Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke angeordnet wird, wird der bei 508 ermittelte Wert von d0 wie folgt angepasst: d0(80%) = 1 – ((1 – d0(100%))·0,8. Auf diese Weise wird der Dämpfungsparameter angepasst, wenn eine Zunahme der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays gefordert wird. Das Verfahren 500 ruft den Dämpfungsparameter ab und rückt zu 526 vor.at 524 fits the procedure 500 the attenuation parameter d 0 based on the required end light intensity. In particular, the value of d 0 is adjusted for the full output power of the illumination array based on the fractional value of the required output power of the illumination array. For example, if the output power of the illumination array is set at 80% of the full irradiance or illuminance, then the 508 d 0 (80%) = 1 - ((1 - d 0 (100%)) x 0.8 In this way, the attenuation parameter is adjusted when an increase in the output power of the illumination array is required The procedure 500 Recalls the damping parameter and closes 526 in front.
Bei 526 liest das Verfahren 500 die Krümmung für die Bestrahlungsstärke des Beleuchtungsarrays, die sich der stationären Bestrahlungsstärke bei der geforderten Beleuchtungsintensität nähert, aus dem Speicher aus. Der Krümmung kann empirisch ermittelt und im Speicher gespeichert werden. Die Krümmung kann wie bei Schritt 510 beschrieben ermittelt werden. Das Verfahren 500 ruft den Krümmungswert aus dem Speicher ab und rückt zu 528 vor.at 526 reads the procedure 500 the curvature for the irradiance of the illumination array, which approaches the stationary irradiance at the required illumination intensity, from the memory. The curvature can determined empirically and stored in memory. The curvature can be as in step 510 be determined described. The procedure 500 retrieves the curvature value from the memory and closes 528 in front.
Bei 528 ermittelt das Verfahren 500 Strom des Beleuchtungsarrays, wenn dem Beleuchtungsarray volle Leistung geliefert wird und es bei einem stationären thermischen Zustand arbeitet. Der Strom des Beleuchtungsarrays kann empirisch ermittelt und in einem Speicher gespeichert werden. Das Verfahren 500 ruft den Strom des Beleuchtungsarrays bei stationären thermischen Bedingungen ab und rückt zu 530 vor.at 528 determines the procedure 500 Current of the lighting array when full power is supplied to the lighting array and it operates at a steady state thermal condition. The current of the illumination array can be determined empirically and stored in a memory. The procedure 500 Recalls the current of the illumination array at steady state thermal conditions and increases 530 in front.
Bei 530 passt das Verfahren 500 Strom zu dem Beleuchtungsarray als Funktion von Zeit, seit die LEDs durch Befehl mithilfe von Stromdämpfung zum Steigern von Ausgangsleistung der Beleuchtung auf eine neue Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke geschaltet wurden, an oder liefert diesen. In einem Beispiel ermittelt das Verfahren 500 die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays aus der in Schritt 514 beschriebenen Gleichung. Das Verfahren 500 gibt nach einer Forderung zum Vergrößern der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays beruhend auf I(t) einen Strombefehl aus. Der Strombefehl kann mittels einer Transferfunktion in eine Spannung umgewandelt werden, die einen geforderten Strom des Beleuchtungsarrays mittels einer Transferfunktion darstellt, die Strom des Beleuchtungsarrays als Funktion einer an den in 2 und 3 beschriebenen Stromquellen des Beleuchtungsarrays angelegten Ausgangsspannung beschreibt. Auf diese Weise gibt das Verfahren 500 als Reaktion auf eine Sprungforderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays ein gedämpftes Stromprofil aus. Das Verfahren 500 gibt den Beleuchtungsarraystrom aus und rückt zum Ende vor.at 530 fits the procedure 500 Power to the lighting array as a function of time since the LEDs were switched to a new irradiance or illuminance by command using current damping to increase the output power of the lighting. In one example, the method determines 500 the output power of the lighting array from the in step 514 described equation. The procedure 500 outputs a current command based on I (t) following a request to increase the output power of the illumination array. The current command can be converted by means of a transfer function into a voltage which represents a required current of the illumination array by means of a transfer function, the current of the illumination array as a function of the voltage applied to the in 2 and 3 describes described current sources of the lighting array applied output voltage. In this way, the procedure gives 500 in response to a jump request of the output power of the lighting array, a damped current profile. The procedure 500 outputs the illumination array current and advances to the end.
Bei 540 entscheidet das Verfahren 500, ob eine Sprungabnahme der Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke des Beleuchtungsarrays gefordert wird. In einem Beispiel entscheidet das Verfahren 500, ob die LEDs durch Befehl beruhend auf der geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke (z. B. von 80% auf 50% Leistung) und einem vorherigen Wert einer geforderten Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke zu einer Sprungabnahme veranlasst werden. Wenn sich die geforderte Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke um mehr als einen Schwellenbetrag negativ ändert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 500 rückt zu 542 vor. Ansonsten lautet die Antwort Nein und das Verfahren 500 rückt zu 560 vor.at 540 decides the procedure 500 whether a jump decrease in the irradiance or illuminance of the lighting array is required. In one example, the process decides 500 whether the LEDs are commanded to jump by command based on the required irradiance or illuminance (eg, from 80% to 50% power) and a previous value of required irradiance or illuminance. If the required irradiance or illuminance changes negatively by more than a threshold amount, the answer is yes and the method 500 closes 542 in front. Otherwise, the answer is no and the procedure 500 closes 560 in front.
Bei 542 passt das Verfahren 500 einen Ausgangswert der Zeit t für die Gleichung von Schritt 550 beruhend auf der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays vor der vorliegenden geforderten Änderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays an. Wenn zum Beispiel eine geforderte Änderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays von 80% voller Leistung auf 50% voller Leistung vorliegt, t = 2·t1/2max·0,8. Auf diese Weise kann der Ausgangswert von t aktualisiert werden, um den angeordneten Strom des Beleuchtungsarrays einzustellen, wenn das Beleuchtungsarray bereits Lichtenergie abgibt. Das Verfahren 500 passt den Ausgangswert der Zeit t an und rückt zu 544 vor.at 542 fits the procedure 500 an initial value of time t for the equation of step 550 based on the output power of the illumination array prior to the present required change in the output power of the illumination array. For example, if a required change in the output power of the lighting array is from 80% full power to 50% full power, t = 2 * t 1 / 2max * 0.8. In this way, the output value of t can be updated to adjust the arranged current of the illumination array when the illumination array is already emitting light energy. The procedure 500 adjusts the initial value of time t and increases 544 in front.
Bei 544 passt das Verfahren 500 den Dämpfungsparameter d0 beruhend auf der geforderten Endlichtintensität an. Insbesondere wird der Wert von d0 für die volle Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays beruhend auf dem Bruchwert der geforderten Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays angepasst. Wenn zum Beispiel die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays ausgehend von einem Wert von 80% auf 50% der vollen Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke angeordnet wird, wird der bei 508 ermittelte Wert von d0 wie folgt angepasst: d0(50%) = 1 – ((1 – d0(100%))·0,5. Auf diese Weise wird der Dämpfungsparameter angepasst, wenn eine Abnahme der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays gefordert wird. Das Verfahren 500 ruft den Dämpfungsparameter ab und rückt zu 546 vor.at 544 fits the procedure 500 the attenuation parameter d 0 based on the required end light intensity. Specifically, the value of d 0 for the full output of the illumination array is adjusted based on the fractional value of the required output of the illumination array. For example, if the output power of the illumination array is set from a value of 80% to 50% of the full irradiance or illuminance, then the 508 determined value of d 0 adjusted as follows: d 0 (50%) = 1 - ((1 - d 0 (100%)) * 0.5 In this way, the damping parameter is adjusted if a decrease in the output of the illumination array required. The procedure 500 Recalls the damping parameter and closes 546 in front.
Bei 546 liest das Verfahren 500 die Krümmung für die Bestrahlungsstärke des Beleuchtungsarrays, die sich der stationären Bestrahlungsstärke bei der geforderten Beleuchtungsintensität nähert, aus dem Speicher aus. Der Krümmung kann empirisch ermittelt und im Speicher gespeichert werden. Die Krümmung kann wie bei Schritt 510 beschrieben ermittelt werden. Das Verfahren 500 ruft den Krümmungswert aus dem Speicher ab und rückt zu 548 vor.at 546 reads the procedure 500 the curvature for the irradiance of the illumination array, which approaches the stationary irradiance at the required illumination intensity, from the memory. The curvature can be determined empirically and stored in memory. The curvature can be as in step 510 be determined described. The procedure 500 retrieves the curvature value from the memory and closes 548 in front.
Bei 548 ermittelt das Verfahren 500 Strom des Beleuchtungsarrays, wenn dem Beleuchtungsarray volle Leistung geliefert wird und es bei einem stationären thermischen Zustand arbeitet. Der Strom des Beleuchtungsarrays kann empirisch ermittelt und in einem Speicher gespeichert werden. Das Verfahren 500 ruft den Strom des Beleuchtungsarrays bei stationären thermischen Bedingungen ab und rückt zu 550 vor.at 548 determines the procedure 500 Current of the lighting array when full power is supplied to the lighting array and it operates at a steady state thermal condition. The current of the illumination array can be determined empirically and stored in a memory. The procedure 500 Recalls the current of the illumination array at steady state thermal conditions and increases 550 in front.
Bei 550 passt das Verfahren 500 Strom zu dem Beleuchtungsarray als Funktion von Zeit, seit die LEDs durch Befehl mithilfe von Stromverstärkung zum Senken von Ausgangsleistung der Beleuchtung auf eine neue Bestrahlungsstärke oder Beleuchtungsstärke geschaltet wurden, an oder liefert diesen. in einem Beispiel ermittelt das Verfahren 500 die Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays aus der folgenden Gleichung: at 550 fits the procedure 500 Power to the lighting array as a function of time since the LEDs have been switched to a new level of irradiance or illuminance by command using power amplification to lower output power of the lighting. in one example, the method determines 500 the output power of the illumination array from the following equation:
Die Variablen für Schritt 550 sind die gleichen Variablen, wie sie in Schritt 514 beschrieben sind. Das Verfahren 500 gibt nach Bereitstellen einer Forderung nach Verringern der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays einen Strombefehl zum Steuern von Beleuchtungsarraystrom beruhend auf I(t) aus. Der Strombefehl kann mittels einer Transferfunktion in eine Spannung umgewandelt werden, die einen geforderten Strom des Beleuchtungsarrays mittels einer Transferfunktion darstellt, die Strom des Beleuchtungsarrays als Funktion einer an den in 2 und 3 beschriebenen Stromquellen des Beleuchtungsarrays angelegten Ausgangsspannung beschreibt. Bei Schritt 550 wird der Strom Ieq verstärkt, um Strom I(t) zu liefern. Der Antriebsstrom I(t) wird mit anderen Worten als Reaktion auf einen sinkenden Sprung bei der geforderten Bestrahlungsstärke von Ieq verstärkt (z. B. angehoben). Auf diese Weise gibt das Verfahren 500 als Reaktion auf eine sinkende Sprungforderung der Ausgangsleistung des Beleuchtungsarrays ein verstärktes Stromprofil aus. Nach Ausgabe des Beleuchtungsarraystroms rückt das Verfahren 500 zum Ende vor.The variables for step 550 are the same variables as they are in step 514 are described. The procedure 500 After providing a request for reducing the output power of the lighting array, issues a current command for controlling lighting array current based on I (t). The current command can be converted by means of a transfer function into a voltage which represents a required current of the illumination array by means of a transfer function, the current of the illumination array as a function of the voltage applied to the in 2 and 3 describes described current sources of the lighting array applied output voltage. At step 550 the current I eq is amplified to provide current I (t). In other words, the drive current I (t) is amplified (eg, boosted) in response to a falling jump in the required irradiance of I eq . In this way, the procedure gives 500 in response to a decreasing step demand of the output power of the illumination array, an amplified current profile. After issuing the illumination array current, the procedure moves 500 to the end.
Bei 560 liefert das Verfahren 500 weiter Strom beruhend auf der zuvor geforderten Änderung von Bestrahlungsstärke und Beleuchtungsstärke, so dass sich dem Beleuchtungsarray gelieferter Strom dem Strom bei stationären thermischen Bedingungen nähert. Somit steuert das Verfahren von 5 dem Beleuchtungsarray gelieferten Strom abhängig davon, ob die Ausgangsleistung der Beleuchtung sprunghaft vergrößert oder verkleinert wird, weiter mittels der bei 514 beschriebenen Gleichung oder der bei 550 beschriebenen Gleichung.at 560 provides the procedure 500 current based on the previously required change in irradiance and illuminance such that power supplied to the illumination array approaches current at steady state thermal conditions. Thus, the method of 5 The power supplied to the lighting array depending on whether the output power of the lighting is suddenly increased or decreased, further by means of at 514 described equation or at 550 described equation.
Das Verfahren von 5 sieht auf diese Weise ein Verfahren zum Betreiben einer oder mehrerer Licht emittierender Vorrichtungen vor, welches umfasst: Wählen eines Stroms, der einer Sollbestrahlungsstärkenausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen bei stationären thermischen Bedingungen der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen entspricht, als Reaktion auf eine Sprungänderung der Sollbestrahlungsstärkenausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen; und Dämpfen des Stroms beruhend auf einer oder mehreren Bestrahlungsstärkenreaktionsattributen der einen oder der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen, wenn die eine oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen auf die Sprungänderung der Sollbestrahlungsstärkenausgangsleistung reagieren, ohne den Strom zu dämpfen; und Ausgeben des gedämpften Stroms zu der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen. Die Attribute der Beleuchtungsreaktion, die durch Liefern eines sprunghaften Anhebens oder Verringerns der Spannung oder des Stroms, der dem Beleuchtungsarray ohne Dämpfen oder Verstärken (z. B. Anheben) des Beleuchtungsarraystroms geliefert wird, ermittelt werden, können mit anderen Worten anschließend genutzt werden, um Beleuchtungsarraystrom während einer späteren Aktivierung des Beleuchtungsarrays zu dämpfen oder zu verstärken.The procedure of 5 In this way, there is provided a method of operating one or more light-emitting devices, comprising: selecting a current corresponding to a target irradiance output power of the one or more light-emitting devices at steady state thermal conditions of the one or more light-emitting devices in response to a light-emitting device Step change in the target irradiance output power of the one or more light emitting devices; and attenuating the current based on one or more irradiance response attributes of the one or more light emitting devices when the one or more light emitting devices respond to the jump change in the target irradiance output without attenuating the current; and outputting the attenuated current to the one or more light-emitting devices. In other words, the attributes of the illumination response that are determined by providing a sudden increase or decrease in the voltage or current delivered to the illumination array without attenuating or amplifying (eg, raising) the illumination array current may subsequently be used to: To diminish or amplify illumination array current during later activation of the illumination array.
In manchen Beispielen umfasst das Verfahren, dass der Strom beruhend auf einer Zeit gedämpft wird, die die eine oder die mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen zum Erreichen einer Hälfte der Lichtausgangsleistung bei stationärer Temperatur entsprechend dem Strom benötigen. Das Verfahren umfasst auch, dass der Strom auf einer Krümmung beruhend gedämpft wird, die eine Rate festlegt, bei der sich die Bestrahlungsstärke der einen oder der mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen einem stationären Wert nähert. Das Verfahren umfasst, dass der Strom darauf beruht, ob sich die eine oder die mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen bei der Sollbestrahlungsstärkenausgangsleistung bei einer thermisch stationären Sperrschichttemperatur befinden. Das Verfahren umfasst, dass das Dämpfen des Stroms das Anpassen des Stroms entsprechend einer ersten Gleichung als Reaktion auf ein Ansteigen der Sprungänderung der Sollbestrahlungsstärke umfasst.In some examples, the method includes attenuating the current based on a time required for the one or more light-emitting devices to reach one-half of the stationary-temperature light output corresponding to the current. The method also includes attenuating the current based on a curvature that sets a rate at which the irradiance of the one or more light emitting devices approaches a steady state value. The method includes where the current is based on whether the one or more light emitting devices are at the target irradiance output power at a thermally stationary junction temperature. The method includes where the damping of the current comprises adjusting the current according to a first equation in response to an increase in the step change in the target irradiance.
Das Verfahren umfasst auch, dass das Dämpfen des Stroms das Anpassen des Stroms entsprechend einer zweiten Gleichung als Reaktion auf ein Sinken der Sprungänderung der Sollbestrahlungsstärke umfasst. Das Verfahren umfasst, dass der gedämpfte Strom mittels eines veränderlichen Widerstands vorgesehen wird. Das Verfahren umfasst, dass der gedämpfte Strom mittels eines Abwärtsstufenreglers vorgesehen wird.The method also includes attenuating the current comprising adjusting the current according to a second equation in response to a decrease in the step change in the target irradiance. The method includes providing the attenuated current by means of a variable resistor. The method includes providing the attenuated current by means of a step-down regulator.
Das Verfahren von 5 umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben einer oder mehrerer Licht emittierender Vorrichtungen vor, welches umfasst: als Reaktion auf eine Sprungänderung einer geforderten Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen Einstellen eines der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen gelieferten Stroms als Reaktion auf einen oder mehrere Parameter beruhend auf Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen, wenn eine Sprungänderung von Spannung oder Strom an der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen angelegt wird, wobei die Sprungänderung von Spannung oder Strom nicht bei der gleichen Zeit wie der Sprungänderung der geforderten Ausgangsleistung der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen erfolgt. Das Verfahren umfasst, dass der eine oder die mehreren Parameter einen Krümmungsparameter umfassen.The procedure of 5 also includes a method of operating one or more light-emitting devices, comprising: in response to a change in a required output power of the one or more light-emitting devices, adjusting a current supplied to the one or more light-emitting devices in response to one or more Parameters based on output power of the one or more light-emitting devices when a voltage or current jump change is applied to the one or more light-emitting devices, wherein the voltage or current jump change is not at the same time as the step change in required output power one or more light-emitting devices takes place. The method includes where the one or more parameters include a curvature parameter.
In manchen Beispielen umfasst das Verfahren, dass der eine oder die mehreren Parameter einen Dämpfungsparameter umfassen. Das Verfahren umfasst, dass die Sprungänderung eine zunehmende Sprungänderung ist. Das Verfahren umfasst, dass die Sprungänderung eine sinkende Sprungänderung ist. Das Verfahren umfasst ferner das Anpassen des der einen oder den mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen zugeführten Stroms als Reaktion auf anfängliche Bedingungen der einen oder mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen, wobei die anfänglichen Bedingungen ungleich Null sind.In some examples, the method includes where the one or more parameters include a damping parameter. The method includes where the jump change is an increasing jump change. The method includes where the jump change is a decreasing jump change. The method further comprises adjusting the current supplied to the one or more light emitting devices in response to initial conditions of the one or more light emitting devices, wherein the initial conditions are nonzero.
Wie für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich ist, können die in 5 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, etwa ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen. Somit können verschiedene Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel durchgeführ oder in manchen Fällen übergangen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hierin beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, wird aber für einfache Darstellung und Beschreibung vorgesehen. Auch wenn dies nicht eigens gezeigt ist, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass einer oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden kann. Ferner können die beschriebenen Maßnahmen, Schritte, Verfahren und/oder Funktionen einen Code graphisch darstellen, der in einen nicht flüchtigen Speicher des maschinell lesbaren Speichermediums in dem Beleuchtungssteuersystem einzuprogrammieren ist.As will be apparent to one of ordinary skill in the art, those in 5 describe one or more of any number of processing strategies, such as event-driven, interrupt-driven, multi-tasking, multi-threading, and the like. Thus, various steps or functions may be performed in the sequence shown, or performed in parallel, or in some cases skipped. Similarly, the order of processing is not necessarily required to achieve the objects, features and advantages described herein, but is provided for ease of illustration and description. Although not specifically shown, one of ordinary skill in the art will recognize that one or more of the steps or functions shown may be repeatedly performed depending on the particular strategy being used. Further, the described measures, steps, methods, and / or functions may graphically represent a code to be programmed into a nonvolatile memory of the machine-readable storage medium in the lighting control system.
Dies beendet die Beschreibung. Das Lesen derselben durch Fachleute könnte viele Änderungen und Abwandlungen nahe legen, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel können Beleuchtungsquellen, die unterschiedliche Wellenlängen von Licht erzeugen, aus der vorliegenden Beschreibung Nutzen ziehen.This ends the description. The reading thereof by those skilled in the art could suggest many changes and modifications without departing from the spirit and scope of the description. For example, illumination sources that produce different wavelengths of light may benefit from the present description.
